The role of the cosmological constant for galactic rotation curves.

In questa tesi sono state studiate le curve di rotazione delle galassie a spirale all'interno dello schema concettuale dato dal modello Lambda CDM, con l'intento di determinare un eventuale effetto, e la relativa portata, della costante cosmologica. Lo studio del problema è stato condotto in accordo con la prospettiva geometrica dettata dalla teoria della relatività generale: assumendo una galassia descritta dalle soluzioni delle equazioni di campo, si sono studiate le curve di rotazione analizzando le geodetiche circolari. Inizialmente si è esaminato un toy model di galassia, ottenuto considerando la totalità della massa concentrata in un singolo punto, studiando così la geometria dello spaziotempo di Schwarzschild-de Sitter. Si è passati poi a un modello più realistico, che tenesse conto del contributo energetico della materia oscura presente nell’alone galattico. Questa richiesta ha portato allo studio della metrica di Lemaître-Tolman. In entrambi i casi la costante cosmologica ha un effetto sulle curve di rotazione: fissata la distanza dal centro della galassia, la velocità di rotazione di una massa di prova risulta essere minore rispetto al caso in cui \Lambda=0. Considerando distanze sempre maggiori si perde l’esistenza delle geodetiche circolari. La portata di questo effetto è apprezzabile su scale dell'ordine di centinaia di kiloparsec fino a qualche megaparsec, risultando dunque di difficile osservazione necessitando di galassie isolate ben accessibili sperimentalmente. Qualora l’effetto fosse confermato, tuttavia, questo lavoro permetterebbe una nuova misura indiretta della costante cosmologica.