21 luglio 2020 di Brandon Specktor, Live Science tradotto e adattato da Giampiero Muzi
Dopo cinque anni di osservazioni nelle maggiori profondità dello spazio, alcuni ricercatori hanno realizzato quella che è stata definita “la più grande mappa tridimensionale dell’universo” di tutti i tempi.
Questa eccitante mappa è il prodotto di un progetto in corso chiamato “Sloan Digital Sky Survey” (SDSS), un’ambiziosa ricerca internazionale per mappare l’universo visibile e per – sperabilmente! – risolvere alcuni piccoli dilemmi cosmici ancora presenti. Attraverso questi nuovissimi aggiornamenti, il progetto ha mappato e misurato oltre due milioni di galassie, allungandosi tra la nostra Via Lattea e antichi oggetti lontani più di 11 miliardi di anni luce.
La nuova mappa dettagliata aiuterà gli astronomi a ricostruire un periodo nebuloso dell’espansione dell’universo, conosciuto come “the gap”.
“Conosciamo abbastanza bene entrambe, sia l’antica storia dell’universo sia quella recente relativa alla sua espansione, ma persiste un gap problematico in mezzo a questi 11 miliardi di anni“, ha dichiarato Kyle Dawson, cosmologo dell’Università dello Utah (Usa) e ricercatore capo del progetto. “Per cinque anni abbiamo lavorato per riempire quel gap“.
Il gap inizia pochi miliardi di anni dopo il Big Bang. Gli scienziati possono misurare l’ampiezza dell’espansione dell’universo prima di questo grazie allo sfondo cosmico a microonde lasciato da quell’evento sotto forma di radiazioni elettromagnetiche (cosmic microwave background, CMB), antiche tracce rimaste dall’infanzia dell’universo che i ricercatori possono ancora rilevare; inoltre possono calcolare l’espansione recente misurando come la distanza tra la Terra e le galassie vicine aumenti di volta in volta.
Al contrario, l’espansione nel periodo di mezzo è stata poco studiata a causa della luce molto tenue prodotta delle galassie lontane poco più di poche centinaia di milioni di anni luce. Per riempire questo gap, una squadra di più di cento scienziati di tutto il mondo ha osservato non solo le galassie distanti, ma anche gli ardenti e brillanti quasar (oggetti estremamente luminosi alimentati dai più spaventosi buchi neri del cosmo).
La chiave di queste rilevazioni è quel fenomeno chiamato redshift, un processo generato dalle galassie più antiche, la cui luce viene letteralmente allungata dall’espansione dell’universo, aumentando così la propria lunghezza d’onda e modificando il proprio colore verso il maggior rosso possibile dello spettro man mano che sono più distanti.
Come risultato di questo cambiamento di colore, le fonti di luce più distanti appaiono più rosse mentre quelle più vicine alla Terra assumono un colore più blu.
Per calcolare il tasso di espansione cosmica di 11 miliardi di anni fa, gli studiosi hanno misurato il processo di redshift di milioni di oggetti distanti, insieme alla loro velocità; si tratta di un tipo di misurazione che mostra come una galassia possa essere allungata dalla gravità della materia attorno ad essa.
I risultati del team di ricerca, descritti in 23 nuovi studi pubblicati il 20 luglio 2020, dimostra che l’universo iniziò a espandersi in modo significativo circa 6 miliardi di anni fa, dopo un periodo di decelerazione.
Gli scienziati attribuiscono l’espansione dell’universo ad una forza misteriosa chiamata dark energy (energia oscura), anche se nessuno sino ad oggi è in grado di dire con certezza cosa sia o dove stia. Ricerche come queste aiutano gli scienziati a meglio definire le proprietà dell’energia oscura – sostengono i ricercatori – anche se siamo ancora lontani dal comprenderne la natura. La soluzione di questi dilemmi arriverà un altro giorno, sperando di non dover ancora aspettare miliardi di anni.
