Il peso dell’Universo

Il consorzio di ricerca Planck ha calcolato la densità e la struttura della materia basandosi sul sfondo cosmico a microonde, la radiazione fossile residuo del Big Bang che ancora oggi può essere misurata.

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Oggi, grazie ai cosmologi, abbiamo una serie di informazioni sulla densità e sulla struttura dell’universo. Diversi anni fa, il professor Hendrik Hildebrandt fece parte di un gruppo di ricerca che aveva messo in evidenza discrepanze nei valori di densità e struttura della materia ottenuti con metodi differenti da diversi gruppi di ricerca. Una nuova analisi condotta dai cosmologi di Bochum guidati dallo stesso professor Hendrik Hildebrandt, che includeva ulteriori dati a infrarossi, ha fatto risaltare ulteriormente le differenze che potrebbero indicare un difetto nel modello standard.
La rivista scientifica Rubin della Ruhr-Universität Bochum, ha pubblicato un rapporto sulla ricerca di Hendrik Hildebrandt. L’ultima analisi del consorzio di ricerca, chiamato Kilo-Degree Survey, è stata pubblicata sulla rivista Astronomy and Astrophysics nel gennaio 2020.

Due metodi per determinare la struttura della materia

Il consorzio di ricerca Planck ha calcolato la densità e la struttura della materia basandosi sul sfondo cosmico a microonde, la radiazione fossile residuo del Big Bang che ancora oggi può essere misurata.
Il gruppo del Kilo-Degree Survey ha determinato la densità e la struttura della materia usando l’effetto “lente gravitazionale” generato da oggetti di grande massa che sono capaci di deviare la luce delle galassie che appaiono distorte e in una diversa posizione rispetto alla posizione reale. I cosmologi riescono a determinare la massa di queste galassie lontane in base alle distorsioni e a calcolare in questo modo la massa totale dell’universo. Per fare ciò, tuttavia, devono conoscere le distanze tra la sorgente luminosa, l’oggetto deviante e l’osservatore. I ricercatori determinano queste distanze con l’aiuto delle misure del redshift, lo spostamento verso il rosso della luce emessa dalle galassie lontane, che sono tanto più lontane quanto maggiore è il redshift.

Nuova calibrazione utilizzando i dati all’infrarosso

Per determinare le distanze, i cosmologi prendono immagini di galassie a diverse lunghezze d’onda, ad esempio una in blu, una in verde e una in rosso; determinano quindi la luminosità delle galassie nelle singole immagini. Hendrik Hildebrandt e il suo team includono anche immagini a infrarossi per aumentare la precisione della misura.
Analisi effettuate in passato avevano dimostrato che i dati dello sfondo a microonde calcolati dal consorzio Planck si discostano sistematicamente dai dati raccolti attraverso l’effetto della lente gravitazionale. A seconda del set di dati considerato, la deviazione risulta più o meno pronunciata; è stato più pronunciato nel Kilo-Degree Survey.
“Il nostro set di dati è l’unico basato sull’effetto della lente gravitazionale e calibrato con ulteriori dati a infrarossi “, afferma Hildebrandt, “Questo potrebbe essere il motivo della maggiore deviazione dai dati Planck.”
Per verificare la discrepanza, il gruppo ha preso in esame il set di dati del consorzio di ricerca Dark Energy Survey, usando una calibrazione simile. Di conseguenza, questi valori hanno deviato in maniera più marcata dai valori di Planck.

Dibattito tra esperti

Il Modello standard inizia a scricchiolare?
La discussione tra gli esperti sui dati raccolti è iniziata. Il team del Kilo-Degree Survey sta già lavorando su nuove analisi con un set di dati più completo che potrebbe fornire ulteriori approfondimenti. Si prevede che fornirà dati ancora più precisi sulla densità e sulla struttura della materia nel corso della primavera di quest’anno.
Fonte: Phys.org

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