L’universo che “corre”: si espande più velocemente di quanto ipotizzato
Un gruppo di ricercatori della collaborazione H0LiCOW ha effettuato una nuova misura della costante di Hubble, che indica il tasso di espansione dell’universo. Il risultato è coerente con le misure precedenti, ma contraddice quello dell’universo primordiale misurato dal satellite Plack.
SCOPERTE – Cinque galassie massive, la luce di un quasar e l’effetto di lente gravitazionale esercitato da questi corpi. Questi sono gli ingredienti utilizzati dal gruppo della collaborazione H0LiCOW, guidati dall’astronomo Sherry Suyu del Max Plank Institut for Astrophysics, per scoprire che il nostro universo si sta espandendo molto più velocemente di quanto finora ipotizzato. I ricercatori hanno eseguito una nuova misura della costante di Hubble, una costante cosmologica molto importante perché indica quanto velocemente l’universo si espande, e per farlo si sono avvalsi del telescopio spaziale Hubble e di altri telescopi, sia a Terra come il Very Large Telescope dell’ESO, sia nello spazio come la sonda Spitzer della NASA.
La misura ottenuta dal gruppo guidato da Suyu è molto importante, non solo perché è in linea con i risultati di altre misurazioni, ma anche perché contraddice la misurazione ottenuta dai dati del satellite Planck dell’ESA, che ha ottenuto il valore della costante di Hubble con un metodo diverso.
La costante di Hubble in questo studio è stata misurata utilizzando il fenomeno delle lenti gravitazionali, che ha permesso di definire un valore che è solo debolmente legato all’immagine di cosmo composto da materia oscura, energia oscura e materia visibile che abbiamo ipotizzato finora. Un metodo diverso da quello usato dagli altri ricercatori e basato sulle stelle Variabili Cefeidi o sullo studio della luce emessa da supernovae, e ancora differente dal metodo utilizzato dalla collaborazione Planck, che ha derivato la misura dalla radiazione cosmica di fondo, che descrive l’universo primordiale e non quello in cui viviamo.
Ma cosa significa che l’universo si sta espandendo più velocemente di quanto ipotizzato? Finora il modello teorico del nostro cosmo prevede che sia composto in maggior parte da energia oscura, materia oscura e materia visibile. Un tasso di espansione differente potrebbe portare alla conferma o alla smentita di questo modello, che è quello più accreditato tra gli astronomi. Risultati differenti della costante di Hubble indicano che sono ancora diverse le cose da scoprire del nostro universo e che è ancora lunga la ricerca cosmologica da fare, spiega Suyu: “Il tasso di espansione dell’universo sta ora iniziando a essere misurato in modi diversi con precisioni così alte che le discrepanze possono indicare possibili punti in cui va applicata una nuova fisica che va al di là della nostra attuale conoscenza del cosmo”.
La nuova e indipendente misurazione della costante è stata effettuata sfruttando l’effetto gravitazionale che cinque massive galassie hanno sulla propagazione della luce. Le galassie si trovano tra la Terra e un quasar, un nucleo galattico incredibilmente luminoso, e la loro massa ha deviato la luce proveniente proprio da questo oggetto producendo immagini “sfarfallanti” e spalmate su archi.
Lo sfarfallamento delle immagini è dovuto al fatto che la luminosità del quasar varia nel tempo e dunque il ritardo tra una immagine e l’altra, dovuto anche alla deformazione dello spazio-tempo prodotto dalla massa delle galassie che fungono da lente gravitazionale, ha permesso agli scienziati di osservare dei “ritardi” da cui è stata estrapolato il valore della costante di Hubble. Si tratta di un metodo semplice e diretto, che si basa solo sulla geometria e sulla relatività generale e ha permesso così una misurazione indipendente della costante cosmologica fondamentale per comprendere l’universo.
I ricercatori sono riusciti così a ottenere una precisione del 3,8% per la costante di Hubble, con il valore di 71,9 ± 2,7 chilometri al secondo per megaparsec, contro la misura di 73,24 ± 1,74 chilometri al secondo per megaparsec di altre misurazioni ottenute da Hubble e il valore di 66,93 ± 0,62 chilometri al secondo per megaparsec della collaborazione Planck.
Trovare una misurazione indipendente della costante di Hubble rappresenta una grande sfida per la moderna astronomia, dato che è un parametro in grado di confermare o smentire la nostra visione dell’universo e metterci sulla giusta strada per la comprensione del cosmo.
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