Studi recenti mostrano che potremmo aver sovrastimato l’età dell’universo di oltre un miliardo di anni, una sorpresa che costringe i ricercatori a ripensare ai concetti chiave su come siamo arrivati dal Big Bang ad oggi.
Il tempo perduto è particolarmente irritante perché, in un universo pieno di misteri, la sua età è stata vista come una delle poche quasi certezze. Nel 2013, le misurazioni dettagliate delle radiazioni cosmiche effettuate del telescopio spaziale europeo Planck sembravano aver dato la risposta finale: 13,8 miliardi di anni. Tutto ciò che restava da fare era verificare quel numero usando osservazioni indipendenti su stelle luminose situate in altre galassie.
Poi è arrivata una svolta inaspettata di eventi.
Alcune gruppi di ricercatori, tra cui uno guidato dal premio Nobel Adam Riess dello Space Telescope Science Institute di Baltimora, invece di avere la conferma delle misurazioni di Planck, hanno iniziato a ottenere un risultato nettamente diverso.
“Stava arrivando al punto in cui dicevamo: ‘Stiamo sbagliando tutto‘”, Afferma Riess, co-autore di un nuovo articolo sulla ricerca che verrà pubblicato su Astrophysical Journal.
I risultati del gruppo di Riess, indicano un universo che ha solo 12,5 miliardi di anni.
All’inizio, l’ipotesi comune era che Riess e gli altri osservatori di galassie avessero commesso un errore. Ma man mano che le loro osservazioni continuavano ad arrivare, i risultati non cambiavano. Curiosamente, anche una nuova analisi sui dati del telescopio Planck non ha mostrato alcun problema.
Se tutti i numeri sono corretti, il problema deve essere più profondo. Ci deve essere uno sbaglio nella nostra interpretazione di quei numeri, cioè nei nostri modelli fondamentali su come funziona l’universo. “La discrepanza suggerisce che c’è qualcosa nel modello cosmologico che non stiamo capendo bene“, dice Riess. Che cosa potrebbe essere, nessuno lo sa.
L’attuale discrepanza fa risalire la sua origine al 1929, quando l’astronomo Edwin Hubble scoprì che le galassie si allontanano dalla Terra in tutte le direzioni. Ancora più scioccante, Hubble scoprì che più lontane sono le galassie, più velocemente si allontanano. Questo modello significa che stanno anche allontanando le une dalle altre. “L’unico modo in cui tutto ciò può essere vero è che lo spazio stesso si stia espandendo“, afferma Riess.
Se l’ idea di un universo in espansione vi sembra bizzarra, benvenuti nel club.
“È ancora bizzarro anche per me“, spiega Riess. “Ma questo è quello che mostrano tutti i dati, ed è quello che la nostra teoria predice.” Persino Hubble non ha mai accettato pienamente le implicazioni del proprio lavoro.
Un universo in espansione implica che l’universo abbia un’età definita, perché è possibile ritracciare l’azione a ritroso fino al momento in cui tutto nel cosmo era stipato in un’unico punto in uno stato estremamente denso e caldo: quello che chiamiamo il Big Bang. “Questo è un altro concetto difficile che a molte persone fa girare la testa“, ha detto il cosmologo dell’Università di Chicago Wendy Freedman, aggiungendo che il Big Bang non è esploso come una specie di bomba. “Il Big Bang è un’esplosione di spazio, non nello spazio“, ha detto, tanto per semplificare le cose (sic).
In altre parole, le galassie non si allontanano l’una dall’altra nello spazio, è lo spazio stesso che si trova tra di loro che si espande, ed è sempre stato così dal momento del Big Bang. Quindi non ha senso chiedere dove si è verificato il Big Bang. Si è verificato ovunque. dice Freedman, “Non c’è un centro o un limite all’esplosione“.
Ma nell’universo in espansione, c’è un inizio del tempo, o, almeno del il tempo che conosciamo. Misurando la velocità con cui le galassie si stanno allontanando tra loro, gli astronomi si sono resi conto che potevano capire il momento in cui il cosmo ha iniziato ad espandersi Tutto quello che dovevano fare era capire come ottenere esattamente le loro misure galattiche.
Freedman ha lavorato su questo problema per oltre tre decenni, molto più a lungo di quanto si aspettasse. “Questa è una sfida incredibile“, spiega. “Immagina di dover effettuare misurazioni a centinaia di milioni di anni luce con un’accuratezza dell’1%!“
Lo stesso telescopio orbitante Hubble ha superato il test. I suoi calcoli originali implicavano un universo più giovane, perché aveva drasticamente sottostimato le distanze tra le galassie.
