Nuova luce sull’energia oscura

Anche il sito di ESO riporta la notizia: un gruppo di astronomi ha utilizzato il Very Large Telescope per
misurare la distribuzione ed il moto di migliaia di galassie nell’Universo lontano. Questo apre nuove e affascinanti prospettive per
comprendere meglio cosa guida l’accelerazione dell’espansione cosmica, e fornisce nuova luce sulla ancor misteriosa energia oscura
che si ritiene rappresenti un componente fondamentale dell’Universo stesso…

“Spiegare perchè l’espansione dell’Universo è attualmente in accelerazione è certamente una delle questioni più affascinanti
nella cosmologia moderna”, dice Luigi Guizzo, primo autore di un articolo pubblicato questa settimana sulla rivista internazionale
Nature, dove sono stati presentati i risultati della ricerca. “Siamo riusciti a dimostrare che
le ricognizioni estese che misurano le posizioni e le velocità delle galassie distanti possono fornirci un nuovo e potente mezzo per
risolvere questo mistero”.

Dieci anni fa, gli astronomi hanno scoperto che l’Universo si sta espandendo ad un tasso maggiore oggi di quanto ha fatto nel passato.
“Questo implica che una di due diverse possibilità deve essere vera”, dice Enzo Branchini, componente del team di scienziati che
ha condotto la ricerca. “O l’Universo
è riempito di una misteriosa energia oscura, che produce una forza repulsiva che contrasta l’attrazione gravitazionale di tutta la materia
presente nell’Universo, oppure le nostra attuale teoria della gravitazione non è corretta e ha bisogno di essere modificata, ad esempio
aggiungendo dimensioni supplementari allo spazio”.

Le osservazioni attuali del tasso di espansione dell’Universo non riescono a distinguere tra queste due opzioni, ma il team
internazionale di 51 scienziati affiliati a 24 diversi istituti ha trovato una strada che potrebbe portare ad una risposta.
La tecnica è basata su un fenomeno ben noto, ovvero il fatto che il moto apparente delle galassie distanti è determinato da due diversi
effetti: l’espansione globale dell’Universo che spinge le galassie ad allontanarsi l’una dall’altra, e l’attrazione gravitazionale della
materia presente nei dintorni delle galassie, che agisce nella direzione di riunirle insieme, creando così la nota “ragnatela cosmica”
caratteristica delle strutture a più grande scala.

Una immagine di fantasia delle strutture a larga scala nell’Universo

Credits: ESO website

Misurando le velocità apparenti di un esteso campione di galassie negli ultimi 30 anni, gli astronomi sono riusciti a ricostruire una mappa
tridimensionale della distribuzione delle galassie per un enorme volume dell’Universo. La mappa ha rivelato le strutture a larga scala, come
gli ammassi di galassie e i superammassi, con la forma caratteristica di filamente;
tuttavia le velocità misurate risentono dei moti locali delle galassie, introducendo
piccole ma significative distorsioni nella mappa di Universo che si è così ricostruita. Misurare queste distorsioni a differenti epoche
della vita dell’Universo, dicono gli scienziati, è però un modo efficacie di testare la presenza e la natura dell’energia oscura…

Il campione di galassie analizzato per questa ricerca è il più grande mai realizzato di tale tipo: vi sono spettri di più di 13.000 galassie
nel campo studiato, e il volume della survey è maggiore di un cubo di 25 milioni di anni luce di lato. Entro le incertezze correnti, le misure
forniscono una indicazione indipendente del fatto che è davvero necessaria una componente addizionale di energia, che
“venga in aiuto” della forma di energia oscura più semplice, quella fornita dalla costante cosmologica, originariamente introdotta da Albert
Einstein (poi da lui ripudiata, ma ripresa dagli scienziati negli anni successivi). Al momento i dati non possono escludere altri scenari, in ogni
modo. Tuttavia la ricerca sembra essere su una strada molto promettente, e estendendo ancora il campione di galassie si è fiduciosi di poter giungere
a risultati ancora più certi.

ESO Press Release