L’energia oscura, la misteriosa forza ritenuta responsabile dell’espansione sempre più rapida dell’universo, sembra cambiare nel tempo, secondo nuove osservazioni rilasciate mercoledì. Se l’energia oscura si stesse effettivamente indebolendo, ciò significherebbe probabilmente che la comprensione scientifica di come funziona l’universo dovrà essere riscritta. I nuovi risultati provengono dallo Strumento Spettroscopico dell’Energia Oscura (DESI), che si trova su un telescopio presso il Kitt Peak National Observatory nello stato americano dell’Arizona.
“Quello che stiamo vedendo è profondamente intrigante,” ha detto Alexie Leauthaud-Harnett, portavoce della collaborazione DESI che riunisce 70 istituzioni in tutto il mondo. “È emozionante pensare che potremmo essere sull’orlo di una grande scoperta sull’energia oscura e sulla natura fondamentale del nostro universo,” ha detto in una dichiarazione.
Le sottili fibre ottiche dello strumento DESI possono osservare simultaneamente 5.000 galassie o quasar – mostri fiammeggianti con un buco nero al loro centro – per 20 minuti. Questo permette agli scienziati di calcolare l’età e la distanza di questi oggetti e creare una mappa dell’universo per rilevare schemi e tracciare la sua storia. Lo strumento DESI è installato sul telescopio Nicholas U. Mayall da 4 metri al Kitt Peak National Observatory in Arizona, mostrato qui sotto le scie stellari catturate in un’immagine a lunga esposizione.
Gli scienziati sanno da un secolo che l’universo si sta espandendo, poiché sono stati osservati enormi ammassi di galassie che si allontanano l’uno dall’altro. Alla fine degli anni ’90, gli scienziati hanno scioccato il campo scoprendo che l’espansione dell’universo stava accelerando nel tempo. Il nome energia oscura è stato dato al fenomeno che guida questa accelerazione, i cui effetti sembrano essere parzialmente compensati dalla materia ordinaria – e da un’altra cosa sconosciuta chiamata materia oscura. Si pensa che l’universo sia composto per il 70% da energia oscura, per il 25% da materia oscura – e solo per il 5% da materia normale. La migliore comprensione scientifica di come funziona l’universo, chiamata modello cosmologico standard, si riferisce all’energia oscura come costante – cioè non cambia. L’idea è stata introdotta per la prima volta da Albert Einstein nella sua teoria della relatività.
Arnaud de Mattia, un fisico francese coinvolto nell’analisi dei dati DESI, ha detto che il modello standard è “soddisfacente” ma stanno emergendo alcune “tensioni” tra le osservazioni. Ci sono diversi modi per misurare l’espansione dell’universo, tra cui osservare la radiazione residua dopo il Big Bang, le stelle esplosive chiamate supernovae e come la gravità distorce la luce delle galassie. Quando il team DESI ha combinato i loro nuovi dati con altre misurazioni, hanno trovato “segni che l’impatto dell’energia oscura potrebbe indebolirsi nel tempo”, secondo una dichiarazione. “Quando combiniamo tutti i dati cosmologici, favorisce l’idea che l’espansione dell’universo stesse accelerando a un tasso leggermente più alto circa sette miliardi di anni fa,” ha detto de Mattia. Ma per il momento non c’è “assolutamente alcuna certezza” su questo, ha aggiunto.
Il fisico francese Etienne Burtin era fiducioso che “dovremmo avere un quadro più chiaro entro cinque anni”. Questo perché ci sono molti nuovi dati attesi da DESI, dal telescopio spaziale Euclid dell’Europa, dal prossimo telescopio spaziale Nancy Grace Roman della NASA e dall’Osservatorio Vera Rubin in Cile. “Questa nuova generazione di indagini – nei prossimi anni – risolverà questo,” ha detto Joshua Frieman, un astrofisico teorico dell’Università di Chicago. Ma per ora, “siamo a questo interessante punto di inflessione,” ha aggiunto Frieman, un esperto di energia oscura ed ex membro di DESI. Burtin ha detto che confermare la teoria dell’”energia oscura in evoluzione” sarebbe una “rivoluzione al livello della scoperta dell’espansione accelerata,” che a sua volta è stata oggetto di un Nobel per la fisica. “Il modello cosmologico standard dovrebbe essere diverso,” ha aggiunto. La ricerca DESI, che ha coinvolto tre anni di osservazioni di 15 milioni di galassie e quasar, è stata presentata a una conferenza dell’American Physical Society in California.