Universo in rotazione. Un’ipotesi per un “disordine” totale

l’Universo primordiale aveva una struttura più uniforme, che, con il passare del tempo, è andata trasformandosi verso una composizione sempre più caotica.

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Sebbene i pianeti, le stelle e le galassie ruotino tutti attorno a un asse di rotazione, una recente ricerca afferma che lo stesso Universo potrebbe ruotare attorno a uno, o più assi, ma su una scala cosmica, sfidando in questo modo una delle assunzioni fondamentali dell’astrofisica, il principio cosmologico, secondo il quale le stesse leggi fisiche sono omogenee, uniformi, isotrope in qualunque punto dell’Universo.

Questa nuova teoria, quindi, dipinge un Universo ruotante che andrebbe a creare delle anisotropie e delle asimmetrie strutturali sulla scala cosmica di centinaia di milioni di anni luce.

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Questa ricerca, effettuata da Lior Shamir, un astronomo della Kansas State University, afferma che l’Universo primordiale ruotava come un’enorme e complessa galassia, e che questo momento di rotazione è stato trasferito alle galassie che oggi vengono osservate.

Secondo questa ricerca, l’Universo primordiale aveva una struttura più uniforme, che, con il passare del tempo, è andata trasformandosi verso una composizione sempre più caotica. I risultati della ricerca sono in attesa di essere confermati dalla Società Astronomica Americana.

Per sviluppare la sua ipotesi, Shamir ha utilizzato un algoritmo che ha selezionato le direzioni degli spin di circa 200.000 galassie a spirale, osservate da due differenti telescopi – l’SDSS (Sloana Digital Sky Survey) e il Pan-STARRS (Panoramic Survey Telescope & Rapid Response System). I risultati, pubblicati nel server arXiv il 6 aprile 2020, si accordano con le precedenti osservazioni che mostrano una relazione asimmetrica tra galassie con direzioni di spin opposte, mettendo in evidenza quindi un’effettiva rotazione dell’Universo.

Shamir mette insieme un’ampia gamma di metodi, che vanno dal machine learning, al soft computing e alla statistica computazionale, per sviluppare nuovi paradigmi che possono indirizzare i dati verso nuove scoperte scientifiche.

In una sua intervista rilasciata a Motherboard Science, Shamir dice che “in accordo con il principio cosmologico, ogni cosa è un insieme casuale di galassie e di materia, e non si dovrebbe vedere nessuna struttura. In questo caso invece vediamo una struttura e la scala è molto più ampia di qualunque altra struttura astrofisica sia stata studiata finora. I segnali e i modelli statistici sono molto chiari”.

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Lo stesso ricercatore afferma cautamente che se l’Universo primordiale ruotava, dovrebbe esserci un’evidenza oggi.

Lo studio condotto presenta un punto di osservazione del fenomeno, ma non dà un’evidenza esaustiva di questo modello cosmico rotazionale, che dovrebbe sostituire l’attuale modello standard, isotropico, dell’Universo. Fino allo scorso anno era impossibile dire che si sarebbe potuta osservare una galassia ancora in rotazione dopo 1,5 miliardi di anni dal Big Bang. Ma oggi è possibile osservare queste galassie, e non sono poi così rare.

Nel suo lavoro presentato su ArXiv, dal titolo Allineamento multipolare nella distribuzione a grande scala della direzione dello spin di galassie a spirale, l’analisi di Shamir mostra, sia dai dati provenienti dal telescopio SDSS che dal Pan-STARRS, che la distribuzione delle direzioni dello spin di una galassia forma una traiettoria non casuale, e che, con buona probabilità, può essere assimilata a un asse dipolare.

Queste osservazioni concordano con le scoperte precedenti, ma hanno il pregio di essere basate su più dati e soprattutto sulle misure effettuate da due telescopi diversi. L’analisi inoltre dimostra che la distribuzione delle direzioni dello spin delle galassie si adatta a un allineamento multipolare a larga scala; in particolare la probabilità di avere un allineamento quadripolare è di circa 6,9 σ.

Confrontando i dati raccolti dai due telescopi – SDSS e Pan/STARRS – in modo che le galassie avessero una simile distribuzione di redshift (lo spostamento verso il rosso, una misura della distanza relativa tra due oggetti nella scala cosmologica), si evidenzia effettivamente la presenza del modello quadripolare.

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L’immagine di copertina rappresenta la versione più recente dell’immagine del Campo Profondo di Hubble. I ricercatori dell’Instituto de Astrofisica de Canarias hanno impiegato tre anni per costruire la più profonda immagine dell’Universo mai acquisita finora, recuperando una grande quantità di luce perduta attorno alle galassie più grandi, nel cosiddetto Campo Ultra-Profondo di Hubble.

Fonti:  ArXiv.orgAmerican Astronomical SocietyMotherboard/Vice 

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