L'Universo potrebbe rallentare secondo le nuove osservazioni delle galassie
Nuove osservazioni suggeriscono che l'Universo potrebbe rallentare la sua espansione. Se confermato, questo sarà un nuovo interrogativo per la fisica.
Oggi sappiamo che l'Universo si sta espandendo rapidamente. Questa scoperta è avvenuta grazie ai dati rilevati da Hubble alla fine del secolo scorso. Queste osservazioni cambiarono completamente l'astronomia e la cosmologia, che dovettero considerare una nuova componente dell'Universo: l'energia oscura.
L'energia oscura sarebbe la componente responsabile dell'espansione accelerata dell'Universo e avrebbe un effetto opposto alla gravità. Mentre la gravità attrae gli oggetti con massa, l'energia oscura è responsabile di un effetto che allontana le galassie. Più una galassia è lontana, più si allontana velocemente.
I dati ottenuti dal Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) hanno dimostrato che forse l'accelerazione dell'Universo sta rallentando. Il nuovo studio è stato pubblicato in una serie di articoli resi disponibili dalla collaborazione. Se l'evidenza sarà confermata, indicherà che sono necessari nuovi modelli per spiegare l'Universo.
Espansione dell'universo
L'espansione dell'Universo è un concetto ben noto ai ricercatori e anche ai non addetti ai lavori. Fu osservata per la prima volta dall'astronomo Edwin Hubble, che si rese conto che le galassie si stavano allontanando da noi. Decenni dopo, il telescopio Hubble osservò che le galassie si stavano allontanando a una velocità accelerata.
L'accelerazione dell'espansione dell'Universo ha cambiato il modo di descrivere l'Universo. Da quel momento in poi, nei calcoli si è dovuto tenere conto di una nuova componente chiamata energia oscura. Nei modelli, l'energia oscura è associata a un parametro chiamato costante cosmologica.
La costante cosmologica è associata alla costante di Hubble. La costante di Hubble indica il tasso di espansione dell'Universo. Sono stati proposti vari modelli per descrivere le osservazioni e sono state effettuate simulazioni con diverse costanti, ma c'è il problema della crisi cosmologica.
Crisi cosmologica
Quantificare il grado di espansione dell'Universo è una delle ricerche degli astronomi del XXI secolo. Questo valore è associato alla costante di Hubble, che indica il tasso di espansione. Per trovare l'attuale tasso di espansione dell'Universo si utilizzano vari metodi, uno dei quali è la misurazione delle supernovae.
La crisi cosmologica è uno dei problemi attuali dell'astronomia e della cosmologia. Sono necessarie osservazioni sempre più precise e dirette. Poiché la costante di Hubble è associata alla costante cosmologica e all'energia oscura, trovare il suo vero valore è un passo importante per svelare la natura dell'energia oscura.
Seconda accelerazione
L'idea che l'Universo stia accelerando è così famosa che abbiamo l'impressione che sia sempre stata vera. Tuttavia, l'accelerazione attuale che stiamo osservando è una seconda accelerazione dell'Universo, iniziata circa 6 miliardi di anni dopo il Big Bang. La prima è avvenuta pochi istanti dopo il Big Bang.
Questa prima accelerazione è nota come inflazione. È avvenuta in un breve periodo di tempo dopo il Big Bang. Si stima che in questa accelerazione l'Universo sia passato dalle dimensioni di un'arancia a quelle di un'intera galassia. In seguito, la gravità è diventata l'interazione dominante, perdendo il sopravvento sull'energia oscura solo 6 miliardi di anni dopo.
DESI
Il Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) è uno strumento situato nello stato dell'Arizona, negli Stati Uniti. Lo scopo del DESI è quello di effettuare osservazioni di galassie utilizzando la spettroscopia per studiare l'espansione dell'Universo. L'idea è di effettuare osservazioni di galassie in momenti diversi dell'Universo e quantificare l'espansione.
Quanto più lontana è una galassia, tanto più indietro nel tempo viene osservata. In questo modo DESI è in grado di mappare l'Universo in termini di spazio e tempo e di effettuare misurazioni. Con questa missione, DESI è stato responsabile della migliore mappa 3D che abbiamo oggi dell'Universo. Recentemente è stata resa nota una nuova ondata di osservazioni.
Universo in rallentamento
Questa settimana, il DESI ha pubblicato nuovi risultati dopo aver osservato più di sei miliardi di galassie distribuite in 11 miliardi di anni. Si tratta della più grande mappa dell'Universo della storia. Sebbene le osservazioni concordino con i modelli attuali, alcune differenze indicano che l'Universo potrebbe aver rallentato negli ultimi miliardi di anni.
Questo indicherebbe che la costante cosmologica non è una costante e che il suo valore dinamico cambia con l'evoluzione dell'Universo. Se confermato, l 'idea di un parametro che cambia il suo valore dovrebbe essere introdotta nei modelli attuali. Questo verrebbe preso in considerazione nelle simulazioni che utilizzano la relatività generale.
Una nuova cosmologia?
Per confermare la veridicità dell'evidenza, è necessario ottenere ulteriori dati dal DESI. È ancora troppo presto per dire che l'Universo sta rallentando, e questa rimane un'ipotesi. La collaborazione si sta preparando per ottenere e analizzare altri dati e rendere la mappa ancora più grande.
Si tratterebbe di una svolta importante per l'astronomia, che arriva quasi 30 anni dopo la conferma dell'accelerazione dell'Universo. Forse un altro passo verso la comprensione dell'energia oscura è davanti a noi con i dati DESI.
Riferimento della notizia:
DESI Collaboration et al. Baryon Acoustic Oscillations from Galaxies and Quasars arXiv