Le increspature nello spazio-tempo potrebbero fornire indizi sui componenti mancanti dell’universo

Le onde gravitazionali che increspano il tessuto dello spazio-tempo potrebbero aiutarci a trovare le componenti mancanti dell'universo

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Il Modello standard che spiega la nascita del nostro universo mostra qualcosa di incomprensibile, Può spiegare molti passaggi cruciali dell’evoluzione del cosmo ma c’è qualcosa che la teoria non riesce a inquadrare.
Alcuni scienziati pensano che il colpevole potrebbe essere la forza di gravità e che le onde gravitazionali che increspano il tessuto dello spazio-tempo potrebbero aiutarci a trovare le componenti mancanti.
Un nuovo articolo spiega in che modo queste tenui increspature potrebbero aiutarci. Pubblicato il 21 dicembre 2020 su  Physical Review D, il metodo fa ricorso  a queste increspature che sono state prodotte da buchi neri supermassicci o grandi galassie.
Il problema è che qualcosa non solo sta facendo espandere l’universo, ma lo espande sempre più velocemente nel tempo, e nessuno sa cosa sia. (La ricerca del tasso esatto è un dibattito in corso in cosmologia).
Gli scienziati hanno proposto diverse teorie su quale potrebbe essere il pezzo mancante. “Molti di questi dipendono dal cambiamento del modo in cui la gravità funziona su larga scala”, ha detto il coautore dell’articolo Jose María Ezquiaga, un borsista postdottorato della NASA Einstein presso il Kavli Institute for Cosmological Physics“Quindi le onde gravitazionali sono il messaggero perfetto per vedere queste possibili modifiche della gravità, se esistono”.
Le onde gravitazionali sono increspature nel tessuto dello spazio-tempo stesso; Queste deboli increspature sono state rilevate per la prima volta nel 2015 dall’osservatorio LIGO Ogni volta che due oggetti massicci si scontrano in qualche punto dell’universo, creano un’increspatura che viaggia attraverso lo spazio, portando la firma di qualunque cosa lo abbia creato, due buchi neri o due stelle di neutroni in collisione.
Nel documento, Ezquiaga e il coautore Miguel Zumalácarregui sostengono che se tali onde colpissero un buco nero supermassiccio o un ammasso di galassie nel loro tragitto verso la Terra, la firma dell’increspatura cambierebbe. Se ci fosse una differenza sulla gravità rispetto alla teoria di Einstein, le prove sarebbero nascoste in quella firma.
Ad esempio, una teoria per spiegare la materia mancante è l’esistenza di una particella che se esistesse, genererebbe un alone attorno a oggetti di grandi dimensioni. Se un’onda gravitazionale colpisse un buco nero supermassiccio, genererebbe onde che si mescolerebbero con l’onda gravitazionale stessa. A seconda di ciò che ha incontrato, la firma dell’onda gravitazionale potrebbe portare un “eco” o apparire confusa.
“Questo è un nuovo modo per sondare scenari che non potevano essere testati prima”, ha detto Ezquiaga.
Il loro articolo stabilisce le condizioni per trovare tali effetti nei dati futuri. il prossimo sondaggio  LIGO dovrebbe iniziare nel 2022, con un aggiornamento per rendere i rilevatori ancora più sensibili di quanto non siano già.
Come ha spiegato Ezquiaga: “Nella nostra ultima osservazione con LIGO, stavamo vedendo una nuova lettura di onde gravitazionali ogni sei giorni, il che è sorprendente. Ma nell’intero universo, pensiamo che accadano effettivamente una volta ogni cinque minuti. Nel prossimo aggiornamento, potremmo vedere centinaia di eventi all’anno”.
L’aumento del numero degli eventi rende più probabile che una o più onde abbiano viaggiato attraverso un oggetto enorme e massiccio che gli scienziati saranno in grado di analizzarle per trovare indizi sui componenti mancanti dell’universo.
Zumalácarregui, l’altro autore dell’articolo, è uno scienziato del Max Planck Institute for Gravitational Physics in Germania, nonché al Berkeley Center for Cosmological Physics presso Lawrence Berkeley National Laboratory e l’Università della California, Berkeley.
Fonte: https://phys.org/news/2020-12-ripples-space-time-clues-components-universe.html

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