L’espansione dell’universo continua a ritmo sostenuto, secondo i primi risultati dello strumento DESI, che forniscono la misurazione più accurata fino ad oggi. Ma questa espansione potrebbe essere meno rapida oggi rispetto a qualche miliardo di anni fa.

Lo strumento Dark Energy Spectroscopy (DESI) è montato su un telescopio dedicato in cima all'Osservatorio statunitense Kitt Peak (Arizona) ed è dotato di un vero e proprio occhio di mosca. Utilizzando 5.000 minuscole fibre ottiche automatizzate, ciascuna osserva una galassia per venti minuti, consentendo di calcolare la sua distanza, e quindi l'età dell'universo, quando quella galassia ha emesso la sua luce.

“Abbiamo misurato la posizione delle galassie nello spazio e anche nel tempo, perché più andiamo lontano, più andiamo indietro nel tempo, verso un universo sempre più giovane”, ha detto all'AFP Arnaud De Mattia della Commissione per l'energia atomica. CEA), che co-guida il Cosmological Data Interpretation Group.

In un anno, DESI, una collaborazione internazionale di 70 istituzioni attorno al Berkeley Laboratory degli Stati Uniti, ha mappato sei milioni di sorgenti luminose, galassie e quasar, nel corso degli ultimi 11 miliardi di anni di storia dell'universo (ovvero 13,8 miliardi di anni). miliardi di anni).

I risultati sono stati annunciati giovedì in due conferenze, in Svizzera e negli Stati Uniti, prima di pubblicare una serie di articoli scientifici sulla rivista Cosmology and Astroparticle Physics.

La missione principale di DESI è aiutare a comprendere la natura dell'energia oscura, un elemento tanto teorico quanto misterioso e ritenuto responsabile dell'accelerazione dell'espansione dell'universo. In questo caso, la distanza tra gli ammassi di galassie aumenta rapidamente, come se lo spazio tra loro non finisse mai.

Nel modello cosmologico standard, l'universo visibile è costituito dal 5% di materia barionica, dal 25% di ipotetica materia oscura fredda e dal 70% di energia oscura.

Sappiamo da un secolo che l'universo è in espansione sin dalla sua creazione. Recentemente è stato scoperto che questa espansione ha subito un’accelerazione significativa circa sei miliardi di anni dopo il Big Bang.

La materia barionica e quella oscura lavorano per rallentare questa espansione, mentre l’energia oscura lavora per accelerarla. Ha chiaramente il sopravvento, secondo questo modello chiamato Lambda-CDM, in cui Lambda definisce la costante cosmologica associata all’energia oscura.

Comportamento non convenzionale

“Finora vediamo un accordo di base con il nostro miglior modello dell’universo, ma vediamo anche alcune differenze interessanti, che potrebbero indicare che questa energia oscura si è evoluta nel tempo”, afferma Michael Levy, direttore della collaborazione DESI. Comunicato stampa del Berkeley Laboratory del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti.

In altre parole, e il condizionale è più che necessario, come ricorda Arno Di Mattia, «i dati DESI sembrano dimostrare che la costante cosmologica lambda non sarà veramente costante»: l'energia oscura avrà «comportamenti dinamici» a seconda dei periodi. È considerato.

Christoph Jesch, fisico del CEA e coautore dello studio, aggiunge che l’accelerazione dell’espansione è stata quindi “maggiore nel passato, 6 miliardi di anni fa, prima di diminuire più recentemente”.

Lo scenario dei cambiamenti dell’energia oscura nel tempo deve essere confermato da ulteriori dati del DESI e da quelli di altri strumenti, come il telescopio spaziale europeo Euclid.

Ma se questo rallentamento verrà confermato, dovremo adattarci al comportamento non convenzionale dell’energia oscura. Ad esempio, sostituendo la costante cosmologica con un campo di forza associato a una particella – non ancora identificata – che modificherebbe la costante dell'energia oscura.

Oppure modificando le equazioni della relatività generale, “in modo che si comportino in modo leggermente diverso sulla scala delle grandi strutture”, ha detto Di Mattia.

Non siamo ancora arrivati. Il ricercatore sottolinea che la storia della scienza non è priva di casi “in cui abbiamo assistito a deviazioni di questo tipo che si sono risolte nel tempo”. Dopotutto, più di cento anni fa, la teoria della relatività generale di Einstein è ancora forte.