L’Universo Si Espande Più Rapidamente del Previsto: è all’Opera una Nuova Fisica?

L’Universo Si Espande Più Rapidamente del Previsto: è all’Opera una Nuova Fisica?

 

Utilizzando il telescopio Hubble gli astronomi hanno ricavato le misurazioni più accurate del tasso di espansione dell’Universo, sin da quando sono state calcolate per la prima volta quasi un secolo fa. Sorprendentemente i risultati potrebbero portare gli scienziati a ipotizzare che nell’Universo sia all’opera un processo ancora ignoto.

Le ultime scoperte di Hubble confermano in effetti una fastidiosa discrepanza tra la velocità di espansione dell’Universo dedotta da queste osservazioni e quella ricavata dai dati del satellite Planck relativi al cosmo primordiale. I ricercatori suggeriscono che possa essere necessario mettere in campo una nuova fisica per spiegare questa difformità. “La comunità scientifica sta lottando letteralmente per comprendere il significato di questa discrepanza”, afferma Adam Riess dello Space Telescope Science Institute (STScI) e della Johns Hopkins University a Baltimora, Maryland, a guida dello studio, e premio Nobel per la Fisica.

Il team ha utilizzato Hubble nel corso degli ultimi 6 anni per rendere più precisa la misurazione delle distanze delle galassie, osservando alcune stelle al loro interno che possono essere utilizzate come marcatori di distanza: in questo caso sono state prese in considerazione stelle dieci volte più distanti da noi rispetto a quelle delle misurazioni precedenti. Questi dati hanno permesso di ricalcolare la velocità a cui l’Universo si espande nel tempo, un valore noto come Costante di Hubble. La questione spinosa è che i risultati rendono ancora più marcata la differenza rispetto al valore derivato dai dati del satellite Planck dell’ESA, che mappa il fondo cosmico a microonde, dati relativi all’espansione dell’Universo primordiale, circa 380.000 anni dopo il Big Bang. La differenza tra i due valori è del 9 percento. Le nuove misurazioni di Hubble riducono la possibilità che la difformità nei valori sia una coincidenza a 1 su 5.000.

Secondo i risultati di Planck il valore della costante di Hubble sarebbe 67 chilometri al secondo per megaparsec (3,3 milioni di anni luce). Questo implica che per ogni 3,3 milioni di anni luce di distanza da noi, una galassia si muove 67 chilometri al secondo più velocemente. Ma utilizzando il telescopio Hubble i risultati del team indicano un valore di 73 chilometri al secondo per megaparsec: questo suggerisce che le galassie nell’Universo locale si allontanino ad un tasso più veloce rispetto a quanto suggerito dalle osservazioni del cosmo primordiale.

Riess ha fornito qualche possibile spiegazione per questa problematica discrepanza nei dati, tutte ipotesi in relazione alla parte oscura del cosmo, che occupa il 95 percento dell’Universo. Una possibilità è che l’energia oscura possa far allontanare le galassie tra loro con forza crescente: in questo caso l’accelerazione non avrebbe un valore costante nel tempo. Un’altra ipotesi è che l’universo contenga una nuova particella subatomica in viaggio a velocità prossime a quelle della luce. Simili particelle sono note collettivamente come “radioazione oscura” e includono i cosiddetti “neutrini sterili”. Oppure la materia oscura potrebbe interagire con la materia normale in maniera più forte rispetto a quanto previsto dai modelli teorici.

Ognuno di questi scenari porterebbe a incoerenze con gli attuali modelli teorici relativi al giovane Universo. Lo scopo attuale dei ricercatori è quelli di ridurre ancora di più l’incertezza utilizzando dati di Hubble e dell’osservatorio Gaia dell’ESA, che misurerà posizioni e distanze delle stelle con precisione senza precedenti, nell’intenzione di penetrare ancora più in profondità verso la risoluzione del mistero di questa discrepanza.
[ Barbara Bubbi ]

http://hubblesite.org/news_release/news/2018-12

Nell’immagine NGC 1015, una delle galassie analizzate nel progetto ripresa dal telescopio Hubble
Credits NASA, ESA, A. Riess (STScI/JHU)