Non ci sarebbe energia oscura nell’Universo! Ecco perché

Nel 1998, la cosmologia, cioè lo studio scientifico delle proprietà dell’Universo, è stata sconvolta dalle osservazioni delle supernovae, esplosioni catastrofiche di stelle, al di fuori della nostra galassia e che rendono possibile misurare grandi distanze. Adam Riess e Saul Permutter, vincitori del Premio Nobel per la fisica nel 2011 per questa scoperta, hanno poi stupito il mondo mostrando che l’espansione dell’Universo, lungi dal rallentare lentamente, al contrario sta accelerando.

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Per spiegare questo comportamento, i fisici furono quindi obbligati ad aggiungere una nuova forza all’equazione dedicata al comportamento dello spazio-tempo, una forza che fu chiamata “energia oscura”. Avevamo individuato il problema, ma non lo capivamo affatto. Che diavolo era quell’energia oscura!

L’espansione dell’Universo non è la stessa ovunque e questo cambia tutto

L’annuncio in questione è altrettanto clamoroso, creando scompiglio nella comunità scientifica mondiale: per i ricercatori di Christchurch in Nuova Zelanda, l’espansione dell’Universo non sarebbe né uniforme (la stessa…) né isotropa (…in tutte le direzioni), che cambierebbe assolutamente tutto.

In effetti, le “leggi” dell’Universo devono essere le stesse ovunque nel cosmo. Pertanto, non possiamo assolutamente immaginare di scoprire un pianeta in cui la gravità dirigerebbe le cose verso l’alto, perché non potrebbe esistere, dato che la sua materia non si aggregherebbe. Nel loro articolo, gli astrofisici neozelandesi spiegano che l’espansione non è la stessa a distanze equivalenti, forse dipende da un fattore che finora ci è sfuggito, o addirittura che sarebbe solo una sorta di illusione che ci spinge a inventare l’energia oscura.

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E se l’espansione dell’Universo fosse solo un’illusione gravitazionale?

Sentiamo spesso dire che il tempo nello spazio passa molto più velocemente che sulla Terra. Questo è in parte vero. Sebbene questi effetti siano dimostrati da tecnologie avanzate, come il GPS che utilizza i satelliti in orbita, sono spesso estremamente piccoli. Fondamentalmente, lo scorrere del tempo dipende da fattori come la velocità (relativa) di un oggetto e le masse presenti. Riassumendo, un orologio posto nel centro denso di una galassia vedrà il “suo tempo” molto rallentato rispetto ad a povero solitario orologio nel grande vuoto intergalattico.

Un orologio nella Via Lattea funzionerebbe il 35% più lentamente che nel vuoto galattico

L’idea del modello cosmologico noto come “paesaggio temporale” è che i grandi vuoti tra le galassie hanno visto – rispetto a noi – il loro tempo accelerare a causa dell’assenza di materia. Questi vuoti intergalattici avrebbero quindi permesso all’espansione di agire di più, non perché lì sarebbe stata più forte, ma semplicemente perché avrebbe avuto più tempo per farlo. Questo modello prevede in particolare che un orologio nella Via Lattea funzioni il 35% più lentamente di un altro nel grande vuoto cosmico.

Se la relatività generale di Albert Einstein prevede che la materia rallenti il ​​tempo, questo modello di paesaggio temporale si basa su un modo di stabilire medie per integrare gli effetti dei vuoti cosmici nel comportamento dello spazio-tempo. I fisici chiamano questo effetto feedback, e non tutti sono d’accordo sulla sua importanza. Alcuni dicono che è trascurabile; altri, come i ricercatori neozelandesi, pensano a contrario che a queste scale cosmologiche diventa sufficientemente importante da generare questo effetto responsabile dell’illusione dell’espansione accelerata.

I telescopi spaziali Euclid e presto Nancy Grace Roman potranno testare il modello del “paesaggio temporale”.

Euclid, un telescopio spaziale dell’ESA già in orbita e autore di magnifiche foto, dovrebbe aiutare a comprendere meglio la natura dell’espansione dell’Universo. Servirebbero circa 1000 osservazioni di supernovae per distinguere quale tra il modello cosmologico standard e quello del “paesaggio temporale” sia quello giusto. Sarà senza dubbio necessario utilizzare anche il futuro telescopio della NASA, il Nancy Grace Roman Telescope, successore del James-Webb, di cui vi parleremo presto…

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