Sapere Scienza

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Perché l'Universo si sta espandendo più velocemente del previsto?

13 Aprile 2016

L'Universo si trova in una fase di espansione accelerata, ossia la velocità con cui si espande sta aumentando. Questa scoperta venne fatta nel 1998 da Saul Perlmutter, Brian Schmidt e Adam Riess, che ottennero nel 2011 il Premio Nobel per la Fisica. Gli scienziati hanno misurato oggi, nel modo più preciso mai fatto, il tasso di questa espansione e il risultato trovato è stato sorprendente.

Il nuovo valore ottenuto sempre da Riess, che attualmente è in forze alla John Hopkins University di Baltimora, Maryland, sembra incompatibile con quello che deriva dalla radiazione cosmica di fondo lasciata dal Big Bang. "Credo che ci sia qualcosa nel modello cosmologico standard che non riusciamo a comprendere" ha commentato Riess. Se la scoperta dovesse essere confermata con tecniche indipendenti, le leggi della cosmologia potrebbero aver bisogno di essere riscritte.

Nel modello cosmologico attualmente accettato, l'Universo si è evoluto attraverso la competizione di due azioni, quella della materia oscura e dell'energia oscura. La gravità della materia oscura tende a rallentare l'espansione dell'Universo mentre l'energia oscura spinge nella direzione opposta e quindi tende a far accelerare questa espansione. Precedenti osservazioni sempre di Riess e colleghi suggerivano che la forza della materia oscura fosse costante e sempre uguale dall'inizio dei tempi.

La radiazione cosmica di fondo lasciata dal Big Bang fornisce sostanzialmente un ritratto dell'Universo quando aveva solo 400 mila anni di età. La sua mappatura più completa è stata fornita di recente dalla missione Planck dell'Agenzia Spaziale Europea: i cosmologi, grazie a questa, sono risuciti a calcolare la velocità di espansione dell'Universo in ogni momento della sua storia.

Per anni, queste previsioni sono state in disaccordo con le misure dirette dell'attuale tasso di espansione cosmica dell'Universo, anche conosciuto come costante di Hubble. Tuttavia, i margini di errore erano tali da far ignorare questo disallineamento.

La costante di Hubble è calcolata osservando quanto velocemente le galassie nelle nostre "vicinanze" si allontanano dalla Via Lattea. Nell'ultimo lavoro, Riess e il suo team hanno osservato 18 galassie tramite centinaia di ore di osservazione con il telescopio Spaziale Hubble. Nello studio, postato su arXiv, si evidenzia che la velocità di espansione è di circa l'8 per cento maggiore di quella prevista basandosi sui dati di Planck.

Secondo Riess, una possibile spiegazione di questa discrepanza è che le particelle elementari che compongono la materia oscura abbiano proprietà diverse da quelle ipotizzate finora - il che potrebbe aver avuto effetti sull'intera evoluzione dell'Universo - oppure che la forza dell'energia oscura sia aumentata.

 

Per saperne di più: 

- La luce più antica

 

[Immagini: NASA / WMAP science team]

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