giovedì, Ottobre 10, 2024
HomeScienzaFisica/astrofisicaL'energia oscura è solo un'illusione? Ce lo diranno le stelle di neutroni

L’energia oscura è solo un’illusione? Ce lo diranno le stelle di neutroni

Un'enorme quantità di misteriosa energia oscura è necessaria per spiegare fenomeni cosmologici, come l'espansione accelerata dell'Universo, con la teoria di Einstein. Ma cosa accadrebbe se l'energia oscura fosse solo un'illusione e la stessa relatività generale dovesse essere modificata?

Un’enorme quantità di misteriosa energia oscura è necessaria per spiegare fenomeni cosmologici, come l’espansione accelerata dell’Universo, con la teoria di Einstein. Ma cosa accadrebbe se l’energia oscura fosse solo un’illusione e la stessa relatività generale dovesse essere modificata?

Un nuovo studio della SISSA, pubblicato su Physical Review Letters, offre un nuovo approccio per rispondere a questa domanda. Grazie ad un enorme sforzo computazionale e matematico, gli scienziati hanno prodotto la prima simulazione in assoluto della fusione di stelle binarie di neutroni in teorie al di là della relatività generale che riproducono un comportamento simile all’energia oscura su scala cosmologica. Ciò consente il confronto tra la teoria di Einstein e le sue versioni modificate e, con dati sufficientemente accurati, può risolvere il mistero dell’energia oscura.

Per circa 100 anni, la relatività generale ha avuto molto successo nel descrivere la gravità su una varietà di regimi, superando tutti i test sperimentali sulla Terra e sul sistema solare. Tuttavia, per spiegare le osservazioni cosmologiche come l’espansione accelerata osservata dell’Universo, dobbiamo introdurre componenti oscure, come la materia oscura e l’energia oscura, che rimangono ancora un mistero.

Fusione simulata di una stella binaria di neutroni

Fusione simulata di una binaria di una stella di neutroni. Credito: Miguel Bezares – gruppo GRAMS SISSA

Enrico Barausse, astrofisico alla SISSA (Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati) e ricercatore principale del finanziamento ERC GRAMS (GRAvity from Astrophysical to Microscopic Scales) si chiede se l’energia oscura sia reale o, invece, possa essere interpretata come un errore della nostra comprensione di gravità. “L’esistenza dell’energia oscura potrebbe essere solo un’illusione“, dice, “l’espansione accelerata dell’Universo potrebbe essere causata da alcune modifiche ancora sconosciute della relatività generale, una sorta di ‘gravità oscura’“.

La fusione delle stelle di neutroni offre una situazione unica per testare questa ipotesi perché la gravità intorno a loro è spinta all’estremo. “Le stelle di neutroni sono le stelle più dense esistenti, in genere con un raggio di soli 10 chilometri, ma con una massa compresa tra una o due volte la massa del nostro Sole“, spiega lo scienziato. “Questo rende estremi la gravità e lo spazio-tempo che li circonda, consentendo un’abbondante produzione di onde gravitazionali quando due di esse si scontrano. Possiamo usare i dati acquisiti durante tali eventi per studiare il funzionamento della gravità e testare la teoria di Einstein in una nuova finestra”.

Fusione simulata di Neutron Star Binary

Fusione simulata di una binaria di una stella di neutroni. Credito: Miguel Bezares – gruppo GRAMS SISSA

In questo studio, pubblicato su Physical Review Letters, gli scienziati della SISSA, in collaborazione con i fisici dell’Universitat de les Illes Balears di Palma di Maiorca, hanno prodotto la prima simulazione della fusione di stelle binarie di neutroni in teorie di gravità modificata rilevanti per la cosmologia: “Questo tipo di simulazioni è estremamente impegnativo”, chiarisce Miguel Bezares, primo autore dell’articolo, “a causa della natura altamente non lineare del problema. Richiede un enorme sforzo computazionale – mesi di utilizzo nei supercomputer – reso possibile anche dall’accordo tra la SISSA e il consorzio CINECA e dalle nuove formulazioni matematiche che abbiamo sviluppato. Questi hanno rappresentato i principali ostacoli per molti anni fino alla nostra prima simulazione”.

Grazie a queste simulazioni, i ricercatori sono finalmente in grado di confrontare la relatività generale e la gravità modificata. “Sorprendentemente, abbiamo scoperto che l’ipotesi della ‘gravità oscura’ è altrettanto valida della relatività generale nello spiegare i dati acquisiti dagli interferometri LIGO e Virgo durante le passate collisioni di stelle di neutroni. In effetti, le differenze tra le due teorie in questi sistemi sono piuttosto sottili, ma possono essere rilevabili dagli interferometri gravitazionali di nuova generazione, come il telescopio Einstein in Europa e il Cosmic Explorer negli Stati Uniti. Questo apre l’entusiasmante possibilità di utilizzare le onde gravitazionali per discriminare tra energia oscura e ‘gravità oscura’,” conclude Barausse.

Riferimento: “No Evidence of Kinetic Screening in Simulations of Merging Binary Neutron Stars beyond General Relativity” di Miguel Bezares, Ricard Aguilera-Miret, Lotte ter Haar, Marco Crisostomi, Carlos Palenzuela ed Enrico Barausse, 1 marzo 2022, Physical Review Letters .
DOI: 10.1103/PhysRevLett.128.091103

RELATED ARTICLES
- Advertisment -

Viaggi e Vacanze

Alimentazione e Salute

Formazione delle rughe: svelato il segreto della pelle che invecchia

Un team di ricerca POSTECH ha ricreato le rughe biologiche in vitro, rivelando che la disidratazione dell'ECM e le forze compressive sono cruciali nella...

Pressione sanguigna: le crocifere la tengono a bada

Uno studio dell'Università Edith Cowan ha scoperto che le verdure crocifere, come broccoli e cavoli, abbassano la pressione sanguigna in modo più efficace rispetto...

Quando il digiuno fa bene

Il digiuno intermittente è una pratica che ha riscontrato molto interesse nel mondo scientifico negli ultimi anni. Esso può essere eseguito in due diverse tipologie: la prima consiste in un digiuno giornaliero di 18/16 h consentendo il consumo alimentare solo per 6/8 h al giorno, la seconda consiste nel digiuno di 2 giorni a settimana su 7.

Giochi

Come scegliere la giusta strategia di scommessa sul Bingo per massimizzare le vincite al casinò di Posido

Il bingo è uno dei più popolari giochi d'azzardo basati sul caso. L'obiettivo del giocatore è quello di essere il primo a completare una...

Le mani del blackjack e come giocarle a Sportaza

Il blackjack è una questione di mani e chi le gioca meglio è quello che ne esce vincente nella maggior parte dei casi. Se vuoi...

I 4 principali errori psicologici da evitare nei casinò online italiano

Gli errori psicologici sono il fattore principale che differenzia i neofiti dai giocatori vincenti. Vuoi migliorare i tuoi risultati al casinò online italiano? Allora...

Recent Comments