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L’universo sta davvero accelerando? Un nuovo studio solleva dubbi
Un gruppo del Tata Institute of Fundamental Research di Mumbai e dell’Università di Oxford ha pubblicato su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society un’analisi che mette in discussione l’accelerazione dell’espansione cosmica. Applicando una correzione alla luminosità delle supernovae, i ricercatori ricavano un’espansione mediamente in rallentamento: un risultato che, nella loro interpretazione, sfida il ruolo attribuito all’energia del vuoto quantistico nel modello cosmologico standard.
Il lavoro porta le firme di Animesh Sah, Mohamed Rameez e Subir Sarkar, quest’ultimo del Rudolf Peierls Centre for Theoretical Physics di Oxford. Il gruppo ha riesaminato Pantheon+, una raccolta con oltre 1.700 osservazioni di supernovae di tipo Ia. Da più di 25 anni queste esplosioni stellari vengono utilizzate per ricostruire come è cambiata l’espansione dell’universo. Le loro misure furono centrali nella scoperta dell’accelerazione cosmica, premiata con il Nobel per la Fisica nel 2011.
La correzione adottata riguarda l’età delle stelle progenitrici, quelle da cui hanno origine le esplosioni. Secondo Sarkar, crescono gli indizi che la luminosità delle supernovae di tipo Ia dipenda anche da questa proprietà. Poiché gli astronomi utilizzano la luminosità per stimare le distanze cosmiche, una dipendenza dall’età trascurata nell’analisi potrebbe alterare la ricostruzione dell’espansione, producendo un’apparente accelerazione.
Dopo aver applicato la correzione proposta, gli autori trovano che le osservazioni non favoriscono più un’accelerazione cosmica uniforme in tutte le direzioni. Nella loro analisi, la componente isotropa, cioè quella comune alle diverse direzioni del cielo, cambia segno e indica una decelerazione. Il problema di misurare l’accelerazione dell’universo coinvolge quindi anche le proprietà delle sorgenti usate per ricostruirla.
Il gruppo ha inoltre cercato eventuali differenze direzionali, chiamate anisotropie. L’accelerazione ricavata dai dati risulterebbe concentrata soprattutto lungo la direzione del nostro moto locale, indicata dalla regione più calda del fondo cosmico a microonde, e diminuirebbe con la distanza. Secondo gli autori, questa caratteristica rimane anche senza correggere la luminosità per l’età stellare e contrasta con un’accelerazione dovuta al vuoto quantistico, che nel quadro considerato dovrebbe agire allo stesso modo in ogni direzione.
La conclusione è contestata da un altro articolo pubblicato nello stesso numero della rivista, tra i cui autori figura Maria Vincenzi, anch’essa dell’Università di Oxford. Questo secondo lavoro conclude che le osservazioni continuano a sostenere un universo in accelerazione. Vincenzi richiama l’esperienza del gruppo nello studio degli ambienti delle supernovae e dell’evoluzione delle galassie, maturata in oltre un decennio, e interpreta i risultati come un rafforzamento del quadro cosmologico nel quale resta da comprendere la natura dell’energia oscura.
Un confronto su un campione molto più ampio arriverà dal Vera C. Rubin Observatory: il programma Legacy Survey of Space and Time, o LSST, dovrebbe fornire misure di centinaia di migliaia di supernovae. Queste osservazioni permetteranno di verificare come cambia l’espansione cosmica nel tempo e se l’accelerazione ricostruita presenta davvero differenze a seconda della direzione osservata.
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