Il telescopio spaziale James Webb ha ingrandito un’antica supernova, rivelando nuove prove del fatto che la crisi cosmologica chiamata tensione di Hubble non scomparirà presto.
L’antica supernova mette in dubbio la nostra reale conoscenza dell’universo
Il telescopio spaziale James Webb ( JWST ) ha scoperto un altro segnale inquietante che indica che c’è qualcosa di profondamente sbagliato nel nostro modello dell’Universo.
A seconda della parte dell’Universo misurata dagli astronomi, il Cosmo sembra crescere a velocità diverse, un problema che gli scienziati chiamano tensione di Hubble. Le misurazioni effettuate dall’Universo lontano e primordiale mostrano che la velocità di espansione, chiamata costante di Hubble, corrisponde da vicino al nostro miglior modello attuale dell’Universo, mentre quelle effettuate più vicino alla Terra mettono in dubbio questa idea.
Un nuovo studio che ha utilizzato la luce deformata gravitazionalmente di una supernova distante 10,2 miliardi di anni luce ha rivelato che il mistero potrebbe essere qui per restare. I ricercatori hanno pubblicato le loro scoperte in una serie di articoli su The Astrophysical Journal. I calcoli della tensione di Hubble sono stati accettati anche per la pubblicazione sulla rivista e sono pubblicati in un articolo sul database di pre-print arXiv.
Lo studio
“I risultati del nostro team sono significativi: il valore della costante di Hubble corrisponde ad altre misurazioni nell’Universo locale ed è in qualche modo in contrasto con i valori ottenuti quando l’Universo era giovane“, ha affermato la coautrice Brenda Frye, Professoressa associata di astronomia presso l’Università dell’Arizona.
Attualmente, ci sono due metodi gold standard per scoprire la costante di Hubble. Il primo comporta l’analisi approfondita di minuscole fluttuazioni nella radiazione cosmica di fondo, un’antica reliquia della prima luce dell’universo prodotta appena 380.000 anni dopo il Big Bang. Questo metodo ha permesso agli astronomi di dedurre una velocità di espansione di circa 67 chilometri al secondo per megaparsec (km/s/Mpc), che corrisponde da vicino alle previsioni fatte dal modello standard della cosmologia.
Il secondo metodo, che misura distanze più ravvicinate con stelle pulsanti chiamate variabili Cefeidi, contraddice questo, restituendo un valore sorprendentemente alto di 73,2 km/s/Mpc . Questa discrepanza superficialmente potrebbe non sembrare molto, ma è sufficiente a contraddire completamente le previsioni fatte dal modello standard. Secondo il modello, un’entità misteriosa nota come energia oscura dovrebbe guidare l’espansione dell’Universo a una velocità costante, ma le nuove scoperte mettono im discussione questa comprensione.
Nei nuovi studi, gli astronomi hanno puntato la telecamera a infrarossi (NIRCam) del JWST verso l’ammasso di galassie PLCK G165.7+67.0, noto anche come G16, che si trova a 3,6 miliardi di anni luce dalla Terra. Lì, hanno individuato tre distinti punti di luce che provenivano da una singola supernova di tipo IA la cui luce è stata sia ingrandita che piegata, o lente gravitazionale, da una galassia di fronte a essa.
Una supernova di tipo Ia si verifica quando il materiale di una stella cade sul guscio ardente di una stella morta, nota come nana bianca, dando origine a una gigantesca esplosione termonucleare. Si pensa che queste esplosioni avvengano sempre alla stessa luminosità, il che le rende “candele standard” da cui gli astronomi possono misurare distanze lontane e calcolare la costante di Hubble.
Osservazioni successive effettuate con il telescopio terrestre Multiple Mirror Telescope e con il Large Binocular Telescope, entrambi in Arizona, hanno confermato il punto di origine dei punti.
Studiando i ritardi temporali tra i punti e inserendoli, insieme alla distanza della supernova, in vari modelli di lente gravitazionale, i ricercatori hanno prodotto un valore della costante di Hubble pari a 75,4 km/s/Mpc, più 8,1 o meno 5,5, contraddicendo ancora una volta il modello standard.
Conclusioni
È improbabile che il calcolo sia la parola finale sulla tensione, con altri gruppi di ricerca che stanno perseguendo le proprie linee di indagine sull’enigma cosmico. Da parte loro, i ricercatori impegnati i nuovi studi hanno affermato che continueranno a raccogliere indizi vitali da altre supernovae trovate nella galassia.
