Ricostruito un universo analogo a quello primordiale. Il lavoro è opera dell’università di Heidelberg. Il team di ricercatori ha effettuato la ricostruzione in laboratorio utilizzando atomi di potassio refrigerati.
Nell’articolo pubblicato sulla rivista Nature, il gruppo descrive il proprio simulatore e come potrebbe essere utilizzato. Silke Weinfurtner, con l’Università di Nottingham, ha pubblicato un articolo su News & Views nello stesso numero della rivista che delinea il lavoro svolto dal team in Germania.
Capire cosa sia successo durante i primi istanti dopo il Big Bang è difficile a causa della mancanza di prove lasciate alle spalle. Ciò lascia agli astrofisici nient’altro che la teoria per descrivere cosa potrebbe essere successo.
Universo primordiale: la teoria del Big Bang
Come informa Phys.org (che ha descritto il lavoro da parte dei ricercatori in un apposito articolo pubblicato recentemente) partendo dalla teoria che il Big Bang abbia dato origine a un universo in espansione, i ricercatori hanno cercato di creare quello che descrivono come un “simulatore di campo quantistico”.
Poiché la maggior parte delle teorie suggerisce che era probabile che l’universo primordiale fosse molto freddo, vicino allo zero assoluto, i ricercatori hanno creato un ambiente molto freddo. Hanno quindi aggiunto atomi di potassio per rappresentare l’universo che stavano cercando di simulare.
Gli atomi sono stati raffreddati appena sopra lo zero assoluto e rallentati usando i laser, determinando la formazione di un condensato di Bose-Einstein, un tipo di superfluido. I ricercatori hanno quindi utilizzato la luce di un proiettore appositamente progettato per spingere gli atomi nelle disposizioni desiderate. Sotto la configurazione, gli eccitoni superfluidi noti come fononi si propagano in due direzioni.
Manipolata la velocità di propagazione
Manipolando la velocità di propagazione, i ricercatori sono stati in grado di imitare la propagazione delle onde teorizzata nell’universo primordiale. Suggeriscono che il comportamento del loro superfluido fosse in qualche modo simile alla fisica che governava lo spaziotempo e la produzione di particelle in quei momenti subito dopo il Big Bang.
Uno dei primi esperimenti condotti utilizzando il simulatore prevedeva l’imitazione dell’espansione dell’universo primordiale: gli atomi nel superfluido si muovevano secondo uno schema a ondulazione in modi simili a quanto previsto dalla teoria se vengono create coppie di particelle.
Simulazione e teoria: le differenze
L’esperimento in questione non è una simulazione completamente accurata di ciò che sarebbe stato l’universo primordiale. Tuttavia, la simulazione fornisce un’approssimazione dei meccanismi che sarebbero stati alla base della realtà poco dopo l’inizio di tutto.
Secondo gli scienziati, i risultati della simulazione propongono un accordo quantitativo con previsioni analitiche di varie curvature nell’universo dal punto di vista spazio-temporale. La simulazione, detto in altre parole, concorda bene con la teoria. Questo esperimento può essere ovviamente utilizzato anche in futuro per altre simulazioni relative a tale argomento.
La quasar catturata dal James Webb Telescope
Sempre parlando delle origini dell’universo, è recente la notizia relativa alla cattura di una quasar risalente a 11,5 miliardi di anni fa. Essa è stata chiamata SDSS J165202.64+172852.3.
Le quasar sono oggetti caratterizzati da getti incredibilmente energetici determinati dalla caduta di gas caldo e materia all’interno di un buco nero. La quasar di cui parliamo ha un insolito colore rosso. Questo fenomeno si spiega tramite il cosiddetto “redshift”: i corpi celesti più lontani da noi ci appaiono di un rosso più intenso. Il telescopio James Webb è dotato di una sensibilità incredibile per l’infrarosso e, di conseguenza, si è rivelato adatto per esaminare questa galassia.
Come riporta Astrospace.it, i ricercatori hanno studiato la quasar utilizzando il Near InfraRed Spectrometer. Grazie a tale strumento sono stati analizzati gas, polvere e materiale stellare della galassia in questione. Questo strumento permette di esaminare, inoltre, vari venti e deflussi circondanti la quasar.
