L’universo non sta ruotando o allungandosi in una direzione particolare, secondo il test più rigoroso finora. Guardando il cielo notturno, vediamo un universo grumoso: i pianeti orbitano attorno alle stelle nei sistemi solari e le stelle sono raggruppate in galassie, che a loro volta formano enormi ammassi di galassie. Ma i cosmologi presumono che questo effetto sia solo locale: che se osserviamo su scale sufficientemente grandi, l’universo è in realtà uniforme.
La stragrande maggioranza dei calcoli fatti sul nostro universo inizia con questo presupposto: che l’universo è sostanzialmente lo stesso, qualunque sia la tua posizione e in qualunque direzione guardi.
Se, tuttavia, l’universo si estendesse preferenzialmente in una direzione, o ruotasse attorno a un asse in modo simile alla rotazione della Terra, questo assunto fondamentale, e tutti i calcoli che vi si basano, sarebbero errati.
Ora, gli scienziati dell’University College di Londra e dell’Imperial College di Londra hanno sottoposto questa ipotesi al test più rigoroso fino ad ora e hanno trovato solo una possibilità su 121.000 che l’universo non sia lo stesso in tutte le direzioni.
La luce più antica dell’universo
Per fare ciò, hanno utilizzato mappe della radiazione cosmica di fondo a microonde (CMB): la luce più antica dell’universo creata poco dopo il Big Bang. Le mappe sono state prodotte utilizzando misurazioni della CMB effettuate tra il 2009 e il 2013 dal satellite Planck dell’Agenzia Spaziale Europea, fornendo un’immagine dell’intensità e, per la prima volta, della polarizzazione (in sostanza, l’orientamento) della CMB attraverso l’intero cielo .
In precedenza, gli scienziati avevano cercato modelli nella mappa CMB che potessero suggerire un universo rotante. Il nuovo studio ha preso in considerazione la gamma più ampia possibile di universi con direzioni o spin preferiti e ha determinato quali modelli questi avrebbero creato nel CMB.
Un universo che ruota attorno a un asse, ad esempio, creerebbe schemi a spirale, mentre un universo che si espande a velocità diverse lungo assi diversi creerebbe punti caldi e freddi allungati.
Il dottor Stephen Feeney, del Dipartimento di Fisica dell’Imperial, ha lavorato con un team guidato da Daniela Saadeh dell’University College di Londra per cercare questi modelli nel CMB osservato. I risultati, pubblicati sulla rivista Physical Review Letters, mostrano che nessuno corrisponde e che l’universo è molto probabilmente senza direzione.
La cosmologia è sicura
Il dottor Feeney ha dichiarato: “Questo lavoro è importante perché mette alla prova uno dei presupposti fondamentali su cui si basano quasi tutti i calcoli cosmologici: che l’universo è lo stesso in ogni direzione. Se questo presupposto è sbagliato e il nostro universo ruota o si allunga in una direzione più che in un’altra, dovremmo ripensare alla nostra immagine di base dell’universo”.
“Abbiamo sottoposto questa ipotesi al suo esame più rigoroso, testando un’enorme varietà di universi rotanti e allungati che non sono mai stati considerati prima. Quando confrontiamo queste previsioni con le ultime misurazioni del satellite Planck, troviamo prove schiaccianti che l’universo è lo stesso in tutte le direzioni“.
L’autrice principale Daniela Saadeh dell’University College di Londra ha aggiunto: “Non puoi mai escluderlo completamente, ma ora calcoliamo le probabilità che l’Universo preferisca una direzione rispetto a un’altra a solo 1 su 121.000. Siamo molto lieti che il nostro lavoro dimostri ciò che più presumono i cosmologi. Per ora, la cosmologia è al sicuro”.
