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Motherboard

Uno studio sulle supernove mette in dubbio l'energia oscura e l'accelerazione cosmica

La cosmologia del timescape offre un nuovo punto di vista sui più grandi misteri dell'universo.

di Michael Byrne
20 settembre 2017, 11:37am

Andrew Pontzen and Fabio Governato/ Wikimedia Commons

Una delle mie proprietà preferite dell'universo è che, in questo stesso momento, si sta sparpagliando da tutte le parti. Certo, si tratta di un processo estremamente lento ma, grazie a una sua proprietà peculiare, l'universo non è semplicemente in espansione, ma la velocità a cui si espande è in accelerazione. E continuerà a farlo. Questo significa che, con il passare del tempo, si espanderà sempre più velocemente. A un certo punto, tutta questa espansione renderà l'universo una triste distesa infinita di vuoto.

Proprio così, espandendosi all'infinito, lo spazio verrà frantumato.Questa concezione dell'universo è piuttosto recente. Anche se Einstein lo aveva predetto, solo dagli anni Novanta, le osservazione delle supernova estremamente distanti hanno suggerito agli astronomi che lo spazio è in recessione, ovvero, che esiste una forza fondamentale — a cui ci si riferisce comunemente come energia oscura — che mira a renderlo più grande e più vuoto. L'indizio era che la luce di queste supernova sembrava virare verso il rosso, in base a questo fenomeno, le onde luminose si allungano mentre una sorgente luminosa si allontana dall'osservatore.

Secondo un paper pubblicato questa settimana sul Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, potremmo esserci sbagliati su tutto questo. L'espansione accelerata potrebbe essere solo una sorta di illusione basata su nostri assunti sbagliati riguardo la distribuzione della massa in tutto l'universo. Secondo questa ipotesi cosmologica: l'universo, in media, è equamente distribuito e uniforme in ogni suo punto e da tutti i punti di vista.

Perché non dovrebbe esserlo?

In termini più tecnici, stiamo parlando delle proprietà cosmologiche dell'isotropia e dell'omogeneità. Insieme, sono alla base del cosiddetto principio cosmologico, supportato dalla apparente uniformità della radiazione cosmica di fondo. Secondo gli autori del paper, il principio cosmologico potrebbe non essere corretto. Se dovessero avere ragione, allora, le osservazioni delle supernove più distanti potrebbero assumere un significato differente, dato che non potremmo più dare per scontato che l'universo si presenti nello stesso modo per ogni osservatore posizionato in un suo punto qualsiasi.

"Se il livello notevole di isotropia della radiazione cosmica di fondo porta a pensare ad uno stato iniziale dell'universo con un altro grado di distribuzione, nelle epoche più recenti, l'universo comprende una rete complessa di strutture cosmiche," viene spiegato nel paper. "Il suo volume è dominato da cluster di galassie distribuite in fogli locali, nodi e filamenti". In altre parole, lo spazio non sembra davvero così uniforme.

La teoria alternativa proposta dai ricercatori ha un nome: lo scenario del timescape. Dal momento che la distribuzione di materia può variare attraverso l'universo, si potrebbe pensare che per osservatori diversi posti in punti differenti all'interno di quello spazio il tempo scorra in maniera differente (secondo Einstein, la gravità deforma la luce e quindi anche il tempo). Avendo diverse percezioni dello scorrere del tempo, questi punti diversi del cosmo avranno anche una percezione diversa dell'espansione cosmica.

Lo studio non si pone come tentativo di smontare completamente una teoria classica e gli autori sono sufficientemente cauti da concedere che il loro ragionamento possa non portare a nulla. La sua conferma dipenderà semplicemente dall'accesso a una maggiore quantità di dati. Nel frattempo, lo scenario del timescape può essere utilizzato come strumento "diagnostico" o prospettiva alternativa che può aiutare gli astronomi a testare meglio la comprensione della struttura dell'universo su larga scala.