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Quasi 3.000 stelle esplose stanno mettendo in discussione una delle certezze più solide della cosmologia moderna, cioè che l’energia oscura sia una forza costante e immutabile. Un’analisi di 2.884 esplosioni stellari suggerisce invece che la misteriosa componente responsabile dell’accelerazione dell’espansione dell’Universo potrebbe cambiare nel corso del tempo.
Si tratta della più grande raccolta mai compilata di nane bianche esplose, conosciute come supernovae di tipo Ia. A metterla insieme è stato un gruppo di ricerca internazionale guidato dalla School of Mathematics and Physics dell’Università del Queensland. Queste esplosioni sono strumenti preziosi per gli astronomi perché permettono di misurare le distanze cosmiche e ricostruire così la storia dell’espansione. Il dottorando Ryan Camilleri spiega che il progetto fissa un nuovo standard internazionale per la cosmologia basata sulle supernovae. “Abbiamo ricostruito 3 decenni di osservazioni astronomiche in un unico quadro coerente” ha raccontato. I dati sono stati poi incrociati con altre misurazioni cosmiche, tra cui la luce fossile del Big Bang e le mappe che descrivono come le galassie sono distribuite nello spazio. “Invece di confermare il modello standard della cosmologia, che presuppone un’energia oscura fissa e invariabile, abbiamo raccolto ulteriori prove che potrebbe cambiare nel tempo.”
Trent’anni di osservazioni rimesse in ordine
La nuova raccolta unisce misurazioni storiche e risultati del Dark Energy Survey pubblicati nel 2024. Per rendere davvero confrontabili dati acquisiti in epoche diverse i ricercatori hanno rianalizzato quelli più datati con metodi aggiornati. Negli anni la comprensione del comportamento delle supernovae è migliorata parecchio e questo ha permesso di applicare le nuove conoscenze anche alle osservazioni passate, rendendole più coerenti e precise.
Il lavoro però non si è fermato qui. Bisognava tenere conto delle differenze tra i telescopi utilizzati, ognuno con capacità proprie, e di fattori come la polvere cosmica e la massa delle galassie ospiti, elementi che possono alterare la luce in arrivo da una supernova lontana e quindi falsare il calcolo della distanza. Il team ha considerato anche effetti più sottili come la lente gravitazionale, ovvero la deviazione e l’ingrandimento della luce quando passa accanto a oggetti molto massicci durante il viaggio verso la Terra.
Due indizi indipendenti contro il modello standard
Secondo l’astrofisica Tamara Davis questo archivio ampliato rappresenta un passo importante per capire la natura dell’energia oscura. Nel modello cosmologico standard viene trattata come una proprietà costante dell’Universo, ma le osservazioni più recenti hanno sollevato più di un dubbio. “I nostri dati sulle supernovae del DES nel 2024 avevano mostrato per primi indizi di un’energia oscura variabile nel tempo e anche questa nuova raccolta rileva una deviazione dal modello standard, sebbene in una direzione leggermente diversa” ha spiegato la professoressa.
C’è poi un altro tassello. Il Dark Energy Spectroscopic Instrument, noto come DESI, ha individuato segnali di variazione studiando le antiche onde sonore dell’Universo primordiale. Due misurazioni completamente indipendenti mettono quindi in crisi l’idea di un’energia oscura immutabile. Non indicano esattamente lo stesso scostamento dal modello di riferimento, però offrono ragioni in più per indagare se questa forza si trasformi man mano che il cosmo invecchia.
Dalla cosmologia alla fisica teorica
La posta in gioco va oltre l’espansione cosmica. Secondo i ricercatori questi studi potrebbero nascondere un indizio su come far convivere gravità e fisica quantistica, due teorie che funzionano benissimo ciascuna nel proprio ambito. Capire come unirle sarebbe un enorme passo avanti per la fisica teorica.
Il gruppo intende ampliare ancora il set di dati man mano che arriveranno nuove osservazioni. Un contributo importante verrà dal programma DEBASS, il Dark Energy Bedrock All Sky Supernova program, che sta individuando centinaia di supernovae più vicine alla Terra rispetto a quelle osservate dal DES. Queste esplosioni fornirebbero ulteriori misurazioni per verificare se l’energia oscura cambi davvero nel tempo. Alla base dei risultati c’è il lavoro di centinaia di astronomi in tutto il mondo e di progetti come Foundation Supernova Survey, PanStarrs I, Sloan Digital Sky Survey, Supernova Legacy Survey, Carnegie Supernova Project e la survey sulle supernovae del Center for Astrophysics.
Fonte: TecnoAndroid