Maggio 20, 2024

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La più grande mappa cosmica potrebbe sconvolgere l’energia oscura e dimostrare che Einstein si sbagliava

La più grande mappa cosmica potrebbe sconvolgere l’energia oscura e dimostrare che Einstein si sbagliava

Gli astronomi stanno mappando milioni di galassie nel nostro universo per comprendere meglio l’energia oscura.
NASA/ESA/H. Teplitz e M. Ravelsky, A. Koikemore, R. Windhorst e Z. Levi

  • Per decenni, gli astronomi si sono interrogati sull’energia oscura e sul perché essa divida il nostro universo.
  • Nuovi dati provenienti dalla più grande mappa 3D del nostro universo suggeriscono che potremmo sbagliarci riguardo all’energia oscura.
  • Si pensava che l’energia oscura fosse una forza immutabile, ma dopotutto potrebbe non essere così costante.

Gli scienziati hanno costruito la più grande mappa 3D del nostro universo mai vista prima, e contiene alcune sorprese interessanti.

“Finora vediamo un accordo di base con il nostro miglior modello dell'universo, ma vediamo anche alcune differenze potenzialmente interessanti”, ha detto giovedì Michael Levy in una dichiarazione rilasciata dal Lawrence Berkeley National Laboratory.

Levy è il direttore dello strumento di analisi dell’energia oscura, DESI, che ha prodotto la nuova mappa. Lo strumento è composto da 5.000 piccoli robot collegati a un telescopio in Arizona che raccolgono la luce proveniente da diverse fasi dell'universo.

Il programma DESI aiuta gli astronomi a viaggiare indietro nel tempo di 11 miliardi di anni fino alle prime fasi del nostro universo.
NOIRLab/NSF/AURA/P. Collaborazione Marienfeld e DESI

Gli astronomi usano DESI per guardare indietro nel tempo, miliardi di anni fa, per capire come è cambiato e si è evoluto l'universo. Una delle forze trainanti di questo sviluppo è anche uno dei più grandi misteri del nostro tempo in fisica: l’energia oscura.

Energia oscura è il nome che gli astronomi danno alla forza sconosciuta che spinge il nostro universo ad espandersi sempre più velocemente col passare del tempo. Ma dalla sua scoperta nel 1998, l’energia oscura è sfuggita agli scienziati, che sanno poco di cosa sia o perché si comporti in un certo modo.

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La mappa dettagliata del DESI può cambiare la situazione. Ciò suggerisce che l’energia oscura potrebbe essere molto diversa da ciò che pensano gli scienziati, facendo vacillare un pilastro fondamentale della nostra comprensione dell’universo.

Dopotutto, l’energia oscura potrebbe non essere la costante di Einstein

DESI ha raccolto la luce da milioni di galassie per creare la più grande mappa 3D del nostro universo mai realizzata fino ad oggi.
Collaborazione di Claire Laman/DESI

L’energia oscura, come la intendiamo ora, è terrificante da pensare perché significa che il nostro universo si sta espandendo sempre più velocemente finché un giorno le galassie si allontaneranno da noi così velocemente che i loro granelli di luce scompariranno nel cielo notturno. Esistenza.

Questo è il futuro verso cui siamo diretti se l’energia oscura continua al ritmo a cui sta andando. Fino a giovedì, questo è ciò che credevano molti astronomi: che l’energia oscura fosse una forza costante e immutabile.

Ecco perché gli astronomi pensavano che l'energia oscura potesse essere la stessa cosa della “costante cosmologica” di Albert Einstein, che era un'estensione della sua teoria della relatività generale. Einstein abbandonò l'idea come il suo “più grande errore” negli anni '30, disse l'astrofisico Ethan Segal Lui spiegaMa la persistente energia oscura lo avrebbe scagionato.

Tuttavia, dopo tutto, questa forza misteriosa potrebbe non essere così costante.

Ritratto di Albert Einstein sul balcone della sua casa a Princeton, nel New Jersey.
Ernst Haas/Collaboratore

Le stime preliminari dei nuovi dati DESI suggeriscono che l’energia oscura potrebbe evolversi e indebolirsi. Questa è la nuova scoperta annunciata dagli scienziati in una riunione dell'American Physical Society questa settimana.

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“Se questo è vero, sarebbe la prima vera prova che avremo sulla natura dell'energia oscura in 25 anni”, ha detto alla rivista Quanta Adam Ries, vincitore del Premio Nobel per la scoperta congiunta dell'energia oscura.

Per ora questo è solo un suggerimento. Quanta ha affermato che i dati non sono abbastanza forti per confermare o affermare una scoperta. Ma il suggerimento è allettante.

“L'idea che l'energia oscura cambi è molto naturale”, ha detto alla rivista Paul Steinhardt, cosmologo dell'Università di Princeton. Se fosse costante, “sarebbe l’unica forma di energia che conosciamo che è completamente costante nello spazio e nel tempo”.

Se i dati successivi confermassero questi primi indizi di energia oscura instabile, cambierebbe ciò che sappiamo sulla composizione dell’universo e sul suo futuro. Avvicinerà inoltre gli scienziati alla soluzione del mistero dell’espansione accelerata dell’universo.

L’energia oscura sta causando l’espansione del nostro universo a un ritmo accelerato.
NASA

“Se ciò dovesse reggere, potrebbe aprire la strada a una nuova e forse più profonda comprensione dell’universo”, ha detto Rees. “I prossimi anni dovrebbero essere molto rivelatori”.

“L'età dell'oro della cosmologia”

DESI ha misurato la parte più distante dell'universo da 8 a 11 miliardi di anni fa con una precisione record.

Altri importanti osservatori per la mappatura dell’universo prenderanno il volo nei prossimi anni. L'Osservatorio Vera C. Rubin sta per essere dotato della più grande fotocamera digitale del mondo, che gli consentirà di mappare l'intero cielo australe nel corso di un decennio, comprese più di 20 miliardi di galassie.

Il vice direttore del progetto Travis Lange punta una torcia sulla telecamera dell'LSST.
Jacqueline Ramcier Aurel/SLAC Laboratorio nazionale dell'acceleratore

Il telescopio Euclid dell'Agenzia spaziale europea è già nello spazio, dove la sua missione è studiare l'energia oscura. Si prevede che il Nancy Grace Roman Space Telescope della NASA verrà lanciato nel 2027 e condurrà le proprie indagini sulla questione.

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Da parte sua, il DESI mira a mappare 37 milioni di galassie entro la fine della sua indagine.

“Siamo nell’età d’oro della cosmologia, con indagini su larga scala che stanno per iniziare e nuove tecniche in fase di sviluppo per utilizzare in modo ottimale questi set di dati”, ha affermato Arnaud Di Mattia, ricercatore presso il Centro francese per l’energia alternativa e atomica. . Lo ha affermato nel comunicato stampa la Commissione per l'Energia (CEA) e co-leader del team DESI che ne interpreta i dati cosmologici.

“Siamo tutti davvero entusiasti di vedere se i nuovi dati confermeranno le caratteristiche che abbiamo visto nel nostro campione del primo anno e contribuiranno a comprendere meglio le dinamiche del nostro universo”, ha affermato Mattea.