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Costante di Hubble? La parola al vuoto cosmico

In base a una ricerca condotta dall'Università di Portsmouth, i vuoti cosmici presenti nell’universo garantiscono test più precisi sull’energia oscura e l'espansione cosmica. Utilizzando i dati della Sloan Digital Sky Survey, i ricercatori hanno confermato un universo piatto e ottenuto una nuova misura della costante di Hubble. Tutti i dettagli su Physical Review Letters

     04/06/2020
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Una sezione della mappa tridimensionale delle galassie della Sloan Digital Sky Survey utilizzata in questa analisi. Il rettangolo all’estrema sinistra mostra una zona di cielo contenente quasi 120mila galassie (una piccola frazione del totale). Le immagini al centro e a destra mostrano la mappa 3D creata da questi dati: le regioni più luminose corrispondono alle regioni dell’universo con più galassie e le regioni più scure corrispondono ai vuoti. Crediti: Jeremy Tinker e la collaborazione Sdss-III

In base a una ricerca condotta dall’Università di Portsmouth e pubblicata su Physical Review Letters, sembra che le grandi strutture nella rete di galassie presenti nell’universo siano in grado di fornire test più precisi, in merito all’energia oscura e all’espansione cosmica, rispetto a quelli condotti precedentemente con altri sistemi. Lo studio fa uso dei dati di oltre un milione di galassie e quasar raccolti in più di un decennio di operazioni dalla Sloan Digital Sky Survey. Utilizza un nuovo metodo, basato su una combinazione dei vuoti cosmici – grandi zone dello spazio in espansione contenenti pochissime galassie – e la debole impronta delle onde sonore nell’universo primordiale, note come oscillazioni acustiche barioniche (Bao), che possono essere osservate nella distribuzione delle galassie. Questo metodo fornisce un metro preciso per misurare gli effetti diretti dell’energia oscura, che guida l’espansione accelerata dell’universo, e garantisce risultati molto più precisi rispetto alla tecnica basata sull’osservazione dell’esplosione delle supernove, che a lungo è stato il metodo standard per misurare gli effetti diretti dell’energia oscura.

I risultati del team confermano il modello dell’energia oscura come costante cosmologica, e di un universo spazialmente piatto, con una precisione attualmente senza precedenti. Questo appare in controtendenza rispetto ai recenti suggerimenti di una curvatura spaziale positiva dedotti dalle misurazioni del fondo cosmico a microonde (Cmb) da parte del satellite Planck.

I valori della densità energetica della materia e dell’energia oscura nell’universo, misurati da diversi dati cosmologici. Crediti: Seshadri Nadathur

L’autore principale dello studio, Seshadri Nadathur, ricercatore all’Institute of Cosmology and Gravitation (Icg), sostiene che «questo risultato mostra il potere delle indagini sulle galassie di determinare la quantità di energia oscura, e come questa si sia evoluta negli ultimi miliardi di anni. Ora stiamo effettuando misurazioni molto precise e i dati miglioreranno ancora con le nuove survey, che saranno online molto presto».

Florian Beutler, ricercatore presso l’Icg e coautore del lavoro, aggiunge che lo studio ha riportato anche una nuova misurazione piuttosto precisa della costante di Hubble, il cui valore è stato recentemente oggetto di un intenso dibattito tra gli astronomi. «Abbiamo prove sperimentali che i dati relativamente vicini ai vuoti e le Bao favoriscono la costante di Hubble elevata dedotta da altri metodi a basso redshift, ma includendo i dati provenienti dalle linee di assorbimento dei quasar più distanti, l’accordo con il valore inferito dai dati di Planck sembra migliorare».

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