Una mappa per sondare i misteri dell’Universo

Una mappa per sondare i misteri dell’Universo

Gli astronomi hanno realizzato la prima mappa dell’Universo basata sulla posizione dei buchi neri supermassicci, con l’intenzione di rivelare la struttura a vasta scala del cosmo.

La mappa, realizzata da scienziati della Sloan Digital Sky Survey (SDSS), una collaborazione internazionale che include astronomi dell’University of Portsmouth, intende misurare precisamente la storia dell’espansione dell’Universo fino da quando aveva un’età inferiore a tre miliardi di anni, e potrà contribuire alla nostra comprensione della misteriosa energia oscura, il processo ancora ignoto che provoca l’accelerazione dell’espansione dell’Universo.

Come parte della Extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (eBOSS), gli scienziati hanno misurato la posizione di quasar, sorgenti estremamente luminose la cui origine si fa risalire a voraci buchi neri supermassicci presenti al centro di remote galassie. La luce proveniente da questi oggetti è stata emessa al tempo in cui l’Universo aveva da tre a sette miliardi di anni, molto tempo prima che esistesse perfino la Terra.

La mappa conferma il modello cosmologico standard che i ricercatori hanno realizzato nel corso degli ultimi vent’anni. Secondo questo modello l’Universo segue le previsioni della Teoria Generale della Relatività di Einstein e include componenti di cui, anche se possiamo misurare gli effetti, non comprendiamo la causa: l’energia oscura è dominante e ha speciali proprietà che provocano l’accelerazione dell’espansione dell’Universo stesso.

Will Percival dell’University of Portsmouth afferma: “Anche se comprendiamo il funzionamento della gravità, rimane ancora la questione di cosa sia esattamente l’energia oscura. Ci piacerebbe comprenderla, non con fatti subordinati ma con evidenza scientifica, e survey come eBOSS possono aiutarci a strutturare meglio la nostra comprensione dell’Universo”.

Per realizzare la mappa gli scienziati hanno osservato oltre 147.000 quasar: queste osservazioni hanno fornito al team le distanze dei quasar, che sono state utilizzate per creare una mappa tridimensionale della posizione dei quasar stessi. Ma per utilizzare la mappa al fine di comprendere la storia dell’espansione dell’Universo, gli astronomi devono compiere un ulteriore passo avanti e misurare nel giovane Universo l’impronta delle oscillazioni acustiche barioniche (baryon acoustic oscillations, BAO), onde di densità propagatisi nella materia, la cui misurazione può permettere di sondare la velocità di espansione dello spazio, e che hanno profonde implicazioni per la comprensione dell’evoluzione dell’Universo stesso.

Grazie alla nuova mappa le oscillazioni acustiche barioniche possono essere usate come “righello standard” per misurare le distanze nell’Universo. “Abbiamo i metri per piccole lunghezze, i chilometri per le distanze tra le città, e abbiamo le oscillazioni acustiche barioniche per le distanze di galassie e quasar in cosmologia”, ha spiegato Pauline Zarrouk. I risultati attuali, di estremo interesse, misurano le condizioni in cui l’Universo aveva soltanto da tre a sette miliardi di anni, oltre due miliardi di anni prima della formazione della Terra. L’esperimento continuerà, osservando altri quasar e ulteriori galassie, per aumentare le dimensioni della mappa realizzata: l’intenzione è quella di rivelare segreti dell’Universo e il funzionamento dell’energia oscura con dettaglio senza precedenti.
[ Barbara Bubbi ]

https://m.phys.org/news/2017-05-super-massive-black-holes-distant.html

Credit: Hubble telescope websit