Per decenni, l’energia oscura è stata considerata il pilastro fondamentale per spiegare l’espansione accelerata dell’Universo. Questa misteriosa forza repulsiva, postulata per permeare tutto lo Spazio, è stata introdotta per colmare una lacuna nelle nostre conoscenze cosmologiche. Tuttavia, un nuovo studio condotto da un team di ricercatori dell’Università di Canterbury in Nuova Zelanda potrebbe rivoluzionare la nostra comprensione del Cosmo, mettendo in discussione l’esistenza stessa dell’energia oscura.
Un Universo più complesso del previsto
La ricerca propone un modello alternativo, noto come “timescape“, che descrive un universo in espansione in modo più complesso e dinamico rispetto al modello standard. Invece di un’espansione uniforme in tutte le direzioni, il modello timescape suggerisce che l’universo si stia espandendo in modo più “grumoso”, con regioni a densità di materia molto diversa.
La chiave di questo nuovo modello risiede in un’analisi più accurata delle curve di luce delle supernovae, eventi cosmici estremamente luminosi utilizzati per misurare le distanze cosmiche. Secondo i ricercatori, le differenze osservate nella luminosità delle supernovae non sarebbero dovute all’accelerazione dell’espansione causata dall’energia oscura, ma piuttosto a variazioni nel tempo cosmico a causa della diversa distribuzione della materia nell’Universo
La teoria della relatività generale di Einstein ci insegna che la gravità può curvare lo spazio-tempo e rallentare il flusso del tempo. In un Universo disomogeneo come il nostro, la gravità di grandi ammassi di galassie può rallentare il tempo in modo significativo rispetto alle regioni dello spazio più vuote.
Il modello timescape suggerisce che un orologio posto all’interno della Via Lattea, immersa in un ambiente gravitazionale relativamente denso, ticking più lentamente rispetto a un orologio situato in un vasto vuoto cosmico. Questa differenza di tempo, secondo i ricercatori, potrebbe spiegare perché le supernovae sembrano allontanarsi da noi più velocemente del previsto, creando l’illusione di un’espansione accelerata.
Se il modello timescape venisse confermato, avrebbe profonde implicazioni per la cosmologia. L’energia oscura potrebbe non esistere: una delle più grandi questioni aperte della fisica potrebbe trovare una soluzione più semplice e elegante. Il modello timescape ci offre una prospettiva diversa sull’evoluzione dell’universo, suggerendo un cosmo più dinamico e complesso di quanto si pensasse in precedenza. Questa scoperta aprirebbe la strada a nuove indagini e osservazioni per testare e affinare il modello timescape.
I ricercatori sono ottimisti e ritengono che i nuovi dati raccolti dai futuri telescopi spaziali potrebbero fornire prove definitive a sostegno del loro modello. Se le loro previsioni si rivelassero corrette, assisteremmo a una vera e propria rivoluzione nella nostra comprensione dell’Universo.
Il modello timescape mette in discussione l’esistenza dell’energia oscura
Il modello cosmologico standard, noto come ΛCDM (Lambda-Cold Dark Matter), si basa sull’esistenza dell’energia oscura, una misteriosa forza repulsiva che accelererebbe l’espansione dell’universo. Tuttavia, recenti osservazioni, come la tensione di Hubble e i dati raccolti dal Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), mettono in discussione la validità di questo modello. In particolare, il DESI ha rivelato che l’energia oscura potrebbe non essere costante nel tempo, come previsto dal modello ΛCDM, ma potrebbe evolversi in modo più complesso.
Il modello timescape, proposto dai ricercatori neozelandesi, offre una spiegazione alternativa all’espansione accelerata dell’Universo, senza ricorrere all’energia oscura. Questo modello si basa sull’idea che l’universo non sia omogeneo, ma presenti una struttura complessa con regioni ad alta e bassa densità di materia. La gravità di queste strutture deformerebbe lo spazio-tempo, alterando il flusso del tempo in diverse regioni dell’Universo.
L’equazione di Friedmann, alla base del modello ΛCDM, assume un universo omogeneo e isotropo, cioè uniforme in tutte le direzioni. L’Universo reale tuttavia è tutt’altro che uniforme, con una rete cosmica di galassie, ammassi e vuoti. Il modello timescape tiene conto di questa complessità, suggerendo che la semplice equazione di Friedmann potrebbe non essere sufficiente a descrivere l’espansione cosmica.
Le nuove analisi dei dati delle supernovae, condotte in collaborazione con la collaborazione Pantheon+, forniscono prove sempre più solide a favore del modello timescape. Questi dati indicano che l’espansione dell’Universo potrebbe essere più complessa del previsto, con variazioni nel tempo dovute alla diversa distribuzione della materia.
Il satellite Euclid dell’Agenzia Spaziale Europea, lanciato nel 2023, svolgerà un ruolo cruciale nel testare le diverse teorie sull’espansione dell’universo. Con le sue potenti strumentazioni, Euclid sarà in grado di effettuare migliaia di osservazioni di supernovae, fornendo dati di alta precisione che permetteranno di discriminare tra il modello timescape e il modello ΛCDM.
Conclusioni
Il modello timescape rappresenta una sfida affascinante al paradigma cosmologico standard. Se le nuove osservazioni continueranno a confermare le previsioni di questo modello, potremmo essere di fronte a una rivoluzione nella nostra comprensione dell’Universo. La scoperta di un nuovo modello cosmologico non solo avrebbe profonde implicazioni per la fisica fondamentale, ma ci aiuterebbe anche a comprendere meglio la nostra posizione nell’Universo e le origini del cosmo stesso.
Lo studio è stato pubblicato sul Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters.
