L’universo continua ad espandersi ad un tasso accelerato, ma potrebbe essersi recentemente rallentato rispetto a qualche miliardo di anni fa, suggeriscono i primi risultati della misurazione più precisa della sua evoluzione fino ad oggi, annunciati giovedì. Sebbene i risultati preliminari siano lontani dall’essere confermati, se si confermassero, approfondirebbero ulteriormente il mistero dell’energia oscura e probabilmente significherebbero che manca qualcosa di importante nella nostra comprensione del cosmo.
Cambiamenti di velocità
Questi segnali dei cambiamenti di velocità del nostro universo sono stati individuati dallo Strumento Spettroscopico sull’Energia Oscura (DESI), che è posizionato sulla cima di un telescopio presso l’Osservatorio Nazionale di Kitt Peak nello stato americano dell’Arizona. Ciascuno dei 5.000 robot a fibre ottiche dello strumento può osservare una galassia per 20 minuti, consentendo agli astronomi di tracciare ciò che hanno definito la mappa tridimensionale più ampia dell’universo.
“Abbiamo misurato la posizione delle galassie nello spazio ma anche nel tempo, perché più sono lontane, più torniamo indietro nel tempo verso un universo sempre più giovane“, ha detto Arnaud de Mattia, co-leader del team di interpretazione dei dati di DESI, all’AFP.
I risultati sono stati annunciati in conferenze negli Stati Uniti e in Svizzera giovedì, prima della pubblicazione di una serie di articoli scientifici sul Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. DESI è impegnato nel fare luce sulla natura dell’energia oscura, un fenomeno teorico ritenuto costituire circa il 70 % dell’universo. Un’altra parte del 25 % dell’universo è composta dalla altrettanto misteriosa materia oscura, lasciando solo il cinque percento di materia normale, come tutto ciò che si può vedere.
Costante incostante?
Da oltre un secolo, gli scienziati sanno che l’universo ha iniziato ad espandersi dopo il Big Bang, avvenuto 13,8 miliardi di anni fa. Ma alla fine degli anni ’90, gli astronomi rimasero scioccati nel scoprire che stava espandendosi ad un tasso sempre crescente. Ciò fu una sorpresa perché si pensava che la gravità della materia – sia normale che oscura – avrebbe rallentato l’universo. Ma ovviamente qualcosa stava facendo espandere l’universo a velocità sempre più veloci, e il nome “energia oscura” fu dato a questa forza.
Più recentemente, è stato scoperto che l’accelerazione dell’universo si è significativamente accelerata circa sei miliardi di anni dopo il Big Bang. Nel tira e molla tra materia ed energia oscura, quest’ultima sembra certamente avere la meglio, secondo il modello principale dell’universo chiamato Lambda CDM. In base a questo modello, l’espansione accelerata dell’universo è chiamata “costante cosmologica“, che è strettamente legata all’energia oscura.
Il direttore di DESI, Michael Levi, ha dichiarato che finora i risultati preliminari dello strumento mostravano “un accordo di base con il nostro miglior modello dell’universo“. “Ma stiamo anche osservando alcune differenze potenzialmente interessanti che potrebbero indicare che l’energia oscura sta evolvendo nel tempo“, ha detto Levi in una dichiarazione.
In altre parole, i dati “sembra mostrino che la costante cosmologica Lambda non è realmente una costante“, perché l’energia oscura mostrerebbe un comportamento “dinamico” e in evoluzione, ha detto De Mattia.
Rallentamento nella vecchiaia
Ciò potrebbe suggerire che – dopo essersi attivata a pieno regime sei miliardi di anni dopo il Big Bang – la velocità con cui l’universo si è espanso è “rallentata recentemente“, ha detto il ricercatore di DESI, Christophe Yeche. Se l’energia oscura cambia effettivamente nel tempo, sarà necessario verificare ulteriormente con più dati provenienti da DESI e altri strumenti, come il telescopio spaziale Euclid.
Ma se fosse confermato, la nostra comprensione dell’universo dovrebbe probabilmente essere modificata per accogliere questo comportamento strano. Ad esempio, la costante cosmologica potrebbe essere sostituita da qualche tipo di campo legato ad una particella finora sconosciuta. Potrebbe persino essere necessario aggiornare le equazioni della teoria della relatività di Einstein “in modo che si comportino leggermente diversamente a scala di grandi strutture“, ha detto De Mattia.
Ma non siamo ancora arrivati lì.
La storia della scienza è piena di esempi in cui “deviazioni di questo tipo sono state osservate e poi risolte nel tempo“, ha sottolineato De Mattia. Dopotutto, la teoria della relatività di Einstein ha resistito a più di un secolo di sondaggi scientifici e resta più forte che mai.
