Le certezze non sono di questo mondo, e nemmeno di quel che ci sta oltre, a quanto pare: la costante di Hubble non è così costante, e le candele standard non sono poi così standard. Quest’ultima “certezza” traballa da tempo, e uno studio pubblicato ieri su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society la pone ancora più in bilico, arrivando a concludere che l’accelerazione nell’espansione dell’universo si sia fermata, anzi che da almeno un miliardo di anni la velocità d’espansione stia addirittura rallentando. Tanto da preparare il terreno a un eventuale futuro big crunch, se il rallentamento dovesse continuare.
Illustrazione dell’accelerazione dell’espansione dell’universo. Crediti: Nasa’s Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab
Tutto parte dall’osservazione delle supernove. Sono state loro – e in particolare le supernove di tipo Ia, candele standard per eccellenza, gradino fondamentale nella scala delle distanze cosmiche – a consentire una stima affidabile della misura delle distanze delle galassie più lontane, e con essa alla scoperta dell’espansione accelerata dell’universo, per la quale Adam Riess, Brian Schmidt e Saul Perlmutter hanno vinto nel 2011 il Nobel per la fisica. Stima che si basa sulla loro estrema prevedibilità: quando esplodono, fanno tutte la stessa luce. Come ci si attende da una candela standard, appunto: se la vediamo più debole è perché è più lontana, consentendoci così di calcolarne la distanza.
Ma se questa loro regolarità viene meno tutto l’edificio rischia di crollare. Ebbene, analizzando le supernove di un campione di circa trecento galassie, gli autori dello studio uscito su Mnras sono giunti a concludere – con un livello di significatività, sottolineano, estremamente elevato (99,999 per cento di confidenza) – che quelle provenienti da popolazioni stellari più giovani appaiono sistematicamente più deboli, mentre quelle provenienti da popolazioni più vecchie appaiono più luminose. Detto altrimenti, l’attenuazione che si osserva nelle supernove lontane potrebbe essere dovuta non solo a effetti cosmologici ma anche a cause astrofisiche legate alla loro origine.
Una volta corretto questo errore sistematico, dicono gli autori dello studio, i dati relativi alle supernove non corrispondono più al modello cosmologico standard Lambda-Cdm, quello con la costante cosmologica – lambda, appunto. Al contrario, risultano molto più in linea con un nuovo modello, più in linea con quanto emerso dal progetto Desi derivando il risultato dalle oscillazioni acustiche barioniche (Bao) – il cosiddetto “suono del Big Bang” – e dalle osservazioni della Cmb, la radiazione cosmica di fondo. In particolare, i dati corretti sulle supernove e i risultati ottenuti solo con Bao e Cmb indicano entrambi che l’energia oscura si indebolisce ed evolve in modo significativo nel tempo.
«Il nostro studio dimostra che nell’epoca attuale l’universo è già entrato in una fase di espansione rallentata e che l’energia oscura evolve nel tempo molto più rapidamente di quanto si pensasse in precedenza», conclude l’astrofisico alla guida dello studio, Young-Wook Lee, dell’Università Yonsei (Corea del Sud). «Se questi risultati fossero confermati, ciò segnerebbe un importante cambiamento di paradigma nella cosmologia dalla scoperta, risalente ormai a 27 anni fa, dell’energia oscura».
Il “se fossero confermati” di Lee non è un dettaglio da poco. Com’è facile immaginare, vista la portata delle conclusioni del suo team, lo scetticismo di molti altri esperti di supernove si farà sentire. Per capire come stanno effettivamente le cose serviranno dunque più dati, più supernove. E già c’è almeno un telescopio che promette di fornirli, questi dati: l’Osservatorio Vera Rubin, per esempio, entrato in funzione da poco e pronto a far lievitare il catalogo delle supernove conosciute di almeno dieci volte, comprese quelle di tipo Ia.
Per saperne di più:
- Leggi su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society l’articolo “Strong progenitor age bias in supernova cosmology – II. Alignment with DESI BAO and signs of a non-accelerating universe”, di Junhyuk Son, Young-Wook Lee, Chul Chung, Seunghyun Park e Hyejeon Cho