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Gianni Rodari

Roma e Portsmouth al lavoro sul futuro dell’universo

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Le Università di Roma e di Portsmouth (Uk) sono al lavoro per capire quale potrebbe essere il futuro del nostro universo. Le ricerche portate avanti da questi due atenei stanno aprendo nuove prospettive per la comprensione di come possano interagire tra loro la materia e l’energia oscura presenti nell’universo. La prima, infatti, verrebbe erosa ed inghiottita dalla seconda. Dalle osservazioni effettuate risulta che l’energia oscura cresca appena interagisce con la materia oscura, rallentando la velocità con cui si espande il cosmo.

Materia ed energia oscura

bennici 1La materia oscura, in cosmologia, indica quella componente di materia che si manifesta attraverso i suoi effetti gravitazionali, ma non è direttamente osservabile in quanto, diversamente dalla materia ordinaria, non emette radiazione elettromagnetica. L’energia oscura, invece, è una ipotetica forma di energia che permea tutto lo spazio e tende ad accelerare la velocità con cui si espande l’universo. A questa forma di energia si è fatto riferimento sin dagli anni ’90, quando di osservò che il cosmo si espande ad una velocità crescente. Secondo i modelli standard accettati in cosmologia su una massa equivalente di energia l’universo osservabile contiene il 26,8% di materia oscura, il 68.3% di energia oscura e il 4.9% di materia ordinaria. Sempre in termini di equivalenza tra massa ed energia, la densità dell’energia oscura (1.67 × 10−27 kg/m3) è molto bassa. Si è calcolato che nel sistema solare siano presenti, entro il raggio dell’orbita di Plutone, solo sei tonnellate di energia oscura che riuscirebbe comunque a prevalere sulla materia oscura per l’uniformità con cui è distribuita nell’intero universo.

I risultati della ricerca

I risultati dello studio delle Università di Roma e Portsmouth sono stati recentemente pubblicati dalla rivista Physical Review Letters dell’American Physical Society. I cosmologi impegnati in questa ricerca sostengono che i dati astronomici raccolti in questi ultimi anni sarebbero tutti a favore dell’ipotesi secondo cui l’energia oscura cresce ad ogni interazione con la materia oscura e questo spiegherebbe perché la velocità di espansione dell’universo stia rallentando. Il professor David Wands, direttore dell’Istituto di Cosmologia di Portsmouth ci ha fornito maggiori dettagli sulla scoperta. “Lo studio che abbiano portato avanti  – ho sostenuto – riguarda alcune proprietà fondamentali dello spazio-tempo. Dal punto di vista cosmico potremmo dire che è una ricerca sull’universo ed il destino a cui andrà incontro. Se l’energia oscura cresce ed erode la materia oscura vuol dire che finiremo per avere un universo vuoto che non sarà più in grado di contenere niente al suo interno. La materia oscura è la struttura su cui può crescere l’universo. Tutte le galassie che possiamo osservare poggiano su di essa, ma queste recenti scoperte portano a pensare che questa materia stia piano piano evaporando, rallentando la velocità con cui la struttura dell’universo stesso si stava fino ad oggi espandendo”.

Il paradigma dominante sull’espansione dell’universo

Valentina Salvatelli e Najla SaidIl paradigma dominante nella cosmologia in materia di espansione dell’universo fino ad oggi è stato quello che si è affermato a partire dal 1998 secondo cui questa velocità di espansione sarebbe gradualmente aumentata nel tempo. All’interno di questo paradigma la questione dell’energia oscura veniva trattata come una costante (costante cosmologica) senza però ipotizzare alcun tipo di scambio con la materia oscura. Oggi Roma e Portsmouth sono in prima linea per raccontarci invece qualcosa di diverso, immaginando interazioni costanti tra queste due dimensioni cosmiche. Alla ricerca hanno collaborato anche due giovani ricercatrice dell’ateneo romano.

Valentina Salvatelli e Najla Said

Valentina Salvatelli e Najla Said, insieme ai professori David Wands e Alessandro Melchiorri, hanno esaminato una serie di dati ricavati da varie osservazioni spaziali. “Oggi possiamo disporre di molti più dati di quelli che avevano a disposizione nel 1998 – ha detto Wands –  e sulla base di queste osservazioni più recenti è stato possibile vedere come il modello standard fino ad oggi ampiamente accettato non sia più sufficiente per spiegare la dinamica con cui si muovono questi dati”. Da tali analisi questo team di studiosi avrebbe trovato un modello migliore sulla base del quale spiegare la questione dell’energia oscura.

Le scoperte sull’energia oscura

Nel paradigma fino ad oggi dominante l’espansione dell’universo era spiegata considerando il vuoto come caratterizzato da una densità di energia che era vista come una costante cosmologica. Adesso, però, la quantità maggiore di dati che sono stati raccolti ed analizzati ha mostrato come il ritmo di crescita delle strutture dell’universo sia leggermente inferiore a quanto fino ad oggi ipotizzato. Le scoperte sull’energia oscura fatte fino ad oggi sono poche. Questa è una di quelle su cui si sta concentrando l’intera comunità scientifica internazionale per cercare di capire meglio quale destino attenda questo nostro grande universo.

Marco Bennici

L'Autore

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