Se la Costante non è una Costante

19 Mag 2021 Se la Costante non è una Costante

Un team internazionale di ricercatori ha analizzato un database di un migliaio di esplosioni di supernova scoprendo che i modelli dell’espansione dell’Universo corrispondono meglio ai dati nel caso si introduca una variazione nel tempo della Costante di Hubble. Se l’ipotesi risulterà corretta grazie a ulteriori osservazioni, i risultati potrebbero suggerire che una fisica ancora ignota sia all’opera su scala cosmica.

Dal momento che è necessario conoscere esattamente la Costante di Hubble per stimare l’età dell’Universo, nonchè la sua evoluzione, questo valore è uno dei traguardi più importanti della moderna cosmologia. Più le galassie sono lontane, più velocemente si allontanano da noi, come conseguenza dell’espansione dello spazio. Misurando il valore della Costante di Hubble, gli astronomi possono ricostruire un quadro dell’evoluzione del cosmo, dedurre la sua composizione e scoprire indizi fondamentali sul suo destino finale. I due metodi principali per misurare la costante forniscono risultati incompatibili. Un metodo è diretto, basato su misurazioni di alcune stelle particolari nell’Universo locale. L’altro metodo utilizza il fondo cosmico a microonde, per cui si basa sulla realtà dell’Universo primordiale.

Le previsioni basate sui dati del satellite Planck dell’ESA, risalenti a 380.000 anni dopo il Big Bang, non sono concordi con le misurazioni relative al vicino Universo. Questa difformità ha indotto gli scienziati a ipotizzare che nel cosmo sia all’opera un processo ancora ignoto. Quando i ricercatori cercano di calcolare quanto velocemente l’Universo si sia espanso in epoche differenti della sua storia, hanno difficoltà a far quadrare i modelli teorici con le osservazioni. Per risolvere questo problema, un team guidato da Maria Dainotti dell’Osservatorio Astronomico Nazionale del Giappone ha analizzato un catalogo di 1048 supernove che sono esplose in epoche differenti della storia del cosmo. I ricercatori hanno scoperto che, introducendo una variazione temporale della Costante di Hubble, i modelli teorici riescono a corrispondere meglio alle osservazioni. In particolare il team ha individuato un andamento decrescente della Costante al crescere della distanza delle supernove. La variazione fa sì che i valori della costante di Hubble più lontani siano compatibili con quelli ricavati dai dati di Planck sul cosmo primordiale.

In pratica la Costante di Hubble potrebbe non essere affatto costante. Una possibile, per quanto improbabile, spiegazione per questi risultati prevede errori sistematici osservativi nel campione dei dati. Per verificare questa possibilità, gli scienziati stanno utilizzando il telescopio Subaru per osservare supernove più deboli su un’area più ampia. I risultati aumenteranno il campione di supernove osservate, riducendo l’incertezza nei dati. Ma se i dati attuali verranno confermati da future osservazioni, se davvero la Costante di Hubble varia nel tempo, si apre la questione di capire a cosa sia dovuta questa variazione. Rispondere a questa domanda potrebbe richiedere una versione nuova, o perlomeno modificata, delle attuali teorie astrofisiche. I risultati dello studio sono pubblicati su Astrophysical Journal.

Nell’immagine rappresentazione schematica dell’espansione dell’Universo
Credit:NAOJ

https://www.nao.ac.jp/en/news/science/2021/20210514-dos.html

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