Non bastavano le polemiche e le diatribe sulla costante di Hubble a non far dormire la notte i cosmologi, ora intervengono anche dei forti dubbi sulla forma dell’Universo…
Già, che forma ha l’Universo?
È molto difficile da valutare, ma anni di dati osservativi, modelli cosmologici e fisica suggeriscono che è piatto. Invia un raggio di luce attraverso il vuoto e continuerà semplicemente ad andare in linea retta.
Uno studio, però, sostiene il contrario.
Sulla base dei dati diffusi tre anni fa, raccolti dal satellite Planck dell’Agenzia spaziale europea, alcuni astronomi ritengono che l’Universo sia effettivamente curvo e chiuso, come una sfera gonfiabile.
Il che significa che quel raggio di fotoni dovrebbe tornare al punto di partenza dopo avere fatto tutto il giro.
E sarebbe un grosso problema. Secondo un team internazionale di astronomi guidato da Eleonora Di Valentino dell’Università di Manchester, nel Regno Unito, i loro risultati prospettano una “crisi cosmologica” che richiede un “ripensamento drastico dell’attuale modello di concordanza cosmologica“.
L’indizio della curvatura dell’Universo, dicono, è nel modo in cui la gravità piega il percorso della luce, un effetto predetto da Einstein chiamato lente gravitazionale.
il problema non sta solo nella luce ma anche il fondo cosmico a microonde (CMB). Questa è la radiazione elettromagnetica rimasta nello spazio tra le stelle e le galassie, risalente a circa 380.000 anni dopo il Big Bang quando si formarono i primi atomi neutri dell’Universo.
Il CMB è una sorta di sfondo statico. È la luce più antica dell’Universo.
Guardando i dati rilevati dal satellite Planck, e in particolare i dati legacy del 2018, il CMB sembra avere un effetto lente gravitazionale maggiore di quanto dovrebbe. La collaborazione Planck ha chiamato questa anomalia Alens, e deve ancora essere compresa, ma il team ritiene che una spiegazione possibile potrebbe essere la forma dell’Universo.
“Un universo chiuso può fornire una spiegazione fisica di questo effetto, con lo spettro dello sfondo cosmico a microonde di Planck che sembra orientato verso una curvatura positiva con un livello di confidenza superiore al 99%“, hanno scritto.
“Qui, approfondiamo ulteriormente le prove per un universo di Planck chiuso, dimostrando che la curvatura positiva spiega naturalmente l’ampiezza anomala dell’effetto lente“.
Un Universo curvo può spiegare questa anomalia, ma ci sono molti grossi problemi, non ultimo quello che tutte le altre analisi effettuate sui set di dati del satellite Planck, inclusi i dati legacy del 2018, hanno concluso che i nostri modelli cosmologici sono corretti. Cioè che l’Universo è piatto.
Ci sono anche altri problemi e il team è stato attento a prenderne atto nel documento pubblicato. Uno è la costante di Hubble, la velocità con cui l’Universo si sta espandendo e una spina nel fianco della cosmologia. Non esistono due misurazioni uguali della costante di Hubble, e un Universo curvo renderebbe la definizione di questa costante ancora più difficile.
Anche i dati delle indagini di oscillazione acustica barionica sull’energia oscura, l’energia sconosciuta responsabile dell’accelerazione dell’espansione dell’Universo, sono incompatibili con il modello di Universo chiuso, così come i dati di shear cosmici ottenuti da osservazioni con lenti gravitazionali.
Anche un altro articolo, che suggerisce che la discrepanza dell’obiettivo Planck A sia una sorta di blip nei dati (anche se deve ancora essere rivisto da pari).
Gli astrofisici George Efstathiou e Steven Gratton dell’Università di Cambridge, hanno, a loro volta, analizzato i dati del satellite Planck del 2018 e trovato prove di curvatura… Quando, però, li hanno confrontati con altri set di dati Planck e dati di oscillazione acustica barionica, hanno trovato “prove evidenti a supporto di un universo spazialmente piatto“.
Quindi, a grandi linee, molti dei dati sembrano essere a supporto di un Universo piatto, piuttosto che di un Universo chiuso, ad eccezione di quella anomalia dell’obiettivo A.
È un problema che deve essere risolto, ma per il momento potrebbe non essere possibile.
“Sono necessarie misurazioni future per chiarire se le discordanze osservate sono dovute a sistematica non rilevata, o a una nuova fisica o, semplicemente, sono una fluttuazione statistica”, hanno scritto i ricercatori nel loro articolo.
Insomma, i cosmologi tra costante di Hubble e universo tondo o piatto avranno di discutere per anni.
La ricerca è stata pubblicata su Nature Astronomy.
