CON I TELESCOPI HUBBLE, VLT E KECK

Una lente per l’energia oscura

L'effetto della lente gravitazione previsto dalla legge di Enistein alla base della metodologia usata da un team di astronomi internazionale per avvicinare la verità su uno dei grandi misteri dell'Universo, l'energia oscura che lo pervade.

Un importante passo in avanti per risolvere l’enigma dell’energia oscura, che compone il 73% dell’Universo. Utilizzando il telescopio Hubble e soprattutto della “lente gravitazionale”, cioè un effetto previsto dalla teoria della relatività di Albert Einstein, secondo il quale una galassia più vicina curva e amplifica la luce di una galassia distante, un team internazionale di astronomi ha compiuto un importante passo avanti nel tentativo di risolvere l’enigma dell’energia oscura, elemento misterio che sembra abbia il potere di accelerare l’espansione dell’Universo. I loro risultati compaiono sul numero del 20 agosto della rivista Science.

 Il passo decisivo per carpire qualche segreto dell’energia oscura è stato utilizzare il più grande ammasso di galassie conosciuto, Abel 1689, come una ”lente” cosmica, cioè capace di ingrandire l’immagine di una galassia più lontana come farebbe una lente.

Come detto la materia normale, come quella che si trova in stelle, pianeti e nuvole di polvere è solo una piccola parte del contenuto di massa-energia dell’Universo. E’ inferiore alla quantità di materia oscura – che è invisibile, ma può essere rilevata dall’effetto  gravitazionale che ha sulla materia visibile. A sua volta, la quantità di materia oscura nell’Universo stesso “soccombe” all’energia oscura che permea l’intero Universo. Gli scienziati ritengono che la pressione esercitata da questa energia oscura è ciò che spinge l’Universo a espandersi a un ritmo sempre crescente.

Provare la natura dell’energia oscura è, quindi, una delle sfide chiave della cosmologia moderna. Dalla sua scoperta nel 1998, la ricerca si è focalizzata nello sforzo di comprendere meglio di cosa si intenda per materia ed energia oscura. E il lavoro presentato su Science rappresenta un modo completamente nuovo per farlo.

Eric Jullo, autore e primo firmatario del lavoro su Science spiega come l’energia oscura sia caratterizzata dal rapporto tra la pressione e la sua densità: “Ciò è noto come la sua equazione di stato. Il nostro obiettivo era di cercare di quantificare questo rapporto. Ci permette di capire le proprietà dell’energia oscura e di come influenzi lo sviluppo dell’Universo. ”

L’utilizzo dell’effetto della lente gravitazionale, attraverso anche i telescopi Keck e VLT, ha permesso, attraverso l’osservazione delle immagini distorte, agli astronomi di ricostruire il percorso che la luce, proveniente dalle galassie più distanti, compie nel suo lungo viaggio verso la Terra, consentendo di studiare l’effetto che l’energia oscura ha sulla geometria dello spazio nel percorso della luce dagli oggetti lontani all’ammasso di galassie che fa da “lente” e poi da questo a noi. Dato che l’energia oscura spinge l’Universo a espandersi sempre più rapidamente, il percorso che la luce segue mentre viaggia attraverso lo spazio e è piegata dalla lente, viene sottilmente alterato. Ciò significa che lo studio delle immagini distorte fornite dalla lente, permette di raccogliere informazioni sulla cosmologia di base, come pure circa la lente stessa.

Co-autore Jean-Paul Kneib aggiunge: “Con il nostro metodo, in combinato disposto con gli altri, siamo stati in grado di elaborare  risultati che sono di gran lunga più precisi di qualsiasi raggiunto prima“. 

L’articolo su Science