Uno strano tipo di energia oscura e il mistero dell’universo in espansione

La nostra comprensione dell'universo si sta evolvendo. I cosmologi hanno scoperto segni di un nuovo tipo di energia oscura che potrebbe essersi formata durante i primi 300.000 anni successivi al Big Bang

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La nostra comprensione dell’universo si sta evolvendo. I cosmologi hanno scoperto segni di un nuovo tipo di energia oscura che potrebbe essersi formata durante i primi 300.000 anni successivi al Big Bang, secondo un rapporto della rivista scientifica Nature che cita due studi separati pubblicati la scorsa settimana.

L’energia oscura precoce potrebbe essere trovata tramite un “segnale forte” nell’ultimo bagliore del Big Bang

Entrambi gli studi hanno rivelato la presenza di quella che potrebbero essere la prima tracce di questa misteriosa “energia oscura precoce” presente nei dati raccolti dal 2013 al 2016 dall’Atacama Cosmology Telescope (ACT) con sede in Cile. Sebbene i risultati siano solo in fase di scrittura e di prestampa e richiedano una revisione paritaria per la conferma, potrebbero risolvere un paradosso di vecchia data sull’universo primordiale e i dati raccolti che lo circondano che sembrano incompatibili con il tasso di espansioni cosmiche testimoniato oggi. 

Ma purtroppo i nuovi dati sono solo preliminari e non provano in modo definitivo che questo nuovo tipo di energia oscura sia mai stato realmente presente. “Ci sono una serie di ragioni per stare attenti a prendere questo come la scoperta di una nuova fisica”, ha detto la cosmologa Silvia Galli dell’Istituto di Astrofisica di Parigi.

Uno dei preprint è stato condiviso dal team di ricercatori ACT e l’altro è venuto da un gruppo indipendente, ma entrambi ammettono che i nuovi dati devono ancora raggiungere un livello di certezza per assicurare l’esistenza della prima energia oscura con sicurezza scientifica. Ma a questo si potrebbe rimediare con ulteriori osservazioni dell’ACT, oltre a un altro osservatorio, il South Pole Telescope (con sede in Antartide), che potrebbe offrire un test più approfondito.

“Se questo fosse davvero vero – se l’universo primordiale fosse davvero caratterizzato da una prima energia oscura – allora dovremmo vedere un segnale forte”, ha detto un coautore del documento ACT Colin Hill, cosmologo della Columbia University con sede a New York City. Il South Pole Telescope e l’ACT sono entrambi in grado di mappare il fondo cosmico a microonde (CMB).



L’energia oscura precoce potrebbe alterare il modo in cui vediamo l’evoluzione dell’universo
 

Il CMB rappresenta una delle finestre fondamentali per i cosmologi per scrutare nell’universo primordiale, motivo per cui la mappatura delle sottili variazioni in questa primitiva “retroluminescenza” ha aiutato gli scienziati a costruire un caso convincente per il “modello standard della cosmologia”.

Questo è un modello che pretende di spiegare l’evoluzione dell’universo attraverso tre elementi principali: energia oscura, materia oscura, che è altrettanto misteriosa e pensata per aver guidato la formazione delle galassie, e la materia convenzionale del nostro mondo sensibile, che rappresenta meno del 5% dell’intera energia e massa del cosmo.

Mentre la prima energia oscura, se fosse reale, non avrebbe posseduto la forza per causare l’espansione accelerata dell’universo. 

Non nel modo in cui fa l’energia oscura “tipica”. Ma la prima energia oscura avrebbe sicuramente costretto il plasma emerso dal Big Bang a raffreddarsi più rapidamente di quanto avrebbe fatto senza di esso. E questo, a sua volta, modificherebbe il modo in cui gli scienziati devono interpretare la CMB, in particolare per quanto riguarda la misurazione dell’età dell’universo attraverso la distanza che le onde sonore potrebbero percorrere attraverso il plasma primordiale del Big Bang, prima che si raffreddi in un gas. 

C’è ancora molto da imparare sull’universo e sulle sue origini, e la nuova coppia di studi è solo l’ultima testimonianza di questo fatto.

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