Una serie di articoli che verranno pubblicati sulla rivista “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” descrive vari aspetti di un nuovo calcolo della costante di Hubble, il valore che indica il tasso di espansione dell’universo. Un team della collaborazione H0LiCOW hanno utilizzato il telescopio spaziale Hubble e altri telescopi per misurare la costante di Hubble sfruttando l’effetto di lente gravitazionale di 5 galassie.

L’astronomo Edwin Hubble non fu il primo a ipotizzare che l’universo si stava espandendo e a calcolare la velocità di quell’espansione ma i suoi studi divennero un punto di riferimento per gli astronomi e per quel motivo il tasso di quell’espansione venne chiamato costante di Hubble. Nel corso degli anni sono stati utilizzati vari metodi per calcolare il valore della costante di Hubble usando le variabili Cefeidi e le supernove come punti di riferimento. In questa nuova ricerca sono state usate 5 galassie con il loro effetto di lente gravitazionale.

La scelta di quelle 5 galassie è dovuta al fatto che la loro posizione è quasi esattamente tra la Terra e 5 quasar, nuclei galattici attivi e di conseguenza molto luminosi, ideali per questo tipo di ricerche. La forza di gravità di quelle galassie curva la luce che passa nelle sue vicinanze e in questo modo può creare un effetto lente di ingrandimento chiamato per questo motivo lente gravitazionale.

Un team internazionale di astronomi della collaborazione H0LiCOW (H0 Lenses in COSMOGRAIL’s Wellspring), guidata da Sherry Suyu, ha sfruttato il fatto che le distorsioni gravitazionali create dalle galassie utilizzate per le misurazioni non sono del tutto sferiche e che le lenti gravitazionali e i quasar non sono allineati con precisione.

In sostanza, la luce dei quasar impiega tempi leggermente diversi per compiere diverse traiettorie attorno alla lente gravitazionale. La loro luminosità varia nel tempo e gli astronomi ottengono immagini che hanno ritardi diversi a seconda del percorso. Quei ritardi sono direttamente collegati al valore della costante di Hubble perciò la loro misurazione permette di calcolare il suo valore.

Secondo il team della collaborazione H0LiCOW, il valore della costante di Hubble è di 71.9 ± 2.7 chilometri al secondo per megaparsec. Si tratta di un valore molto vicino a quello calcolato negli anni scorsi usando le variabili Cefeidi e le supernove come punti di riferimento ma è decisamente maggiore di quello calcolato utilizzando i dati raccolti dal Planck Surveyor dell’ESA, che è di 66.93 ± 0.62 chilometri al secondo per megaparsec.

In parole povere, secondo questa ricerca e quelle che hanno fornito risultati coerenti con essa l’universo si sta espandendo a una velocità maggiore del previsto. Ciò supporta anche un’altra ricerca i cui risultati sono stati pubblicati nel giugno 2016 sulla rivista “The Astrophysical Journal”. Un fattore importante è che il calcolo basato sui dati raccolti dal Planck Surveyor è stato effettuato studiando la radiazione cosmica di fondo agli albori della storia dell’universo.

Ricerche di questo tipo si incrociano con quelle su materia oscura ed energia oscura perché riguardano i modelli di evoluzione dell’universo. Scienziati specializzati in varie discipline stanno cercando informazioni per migliorare questi modelli usando telescopi, acceleratori di particelle e altri strumenti che supportino le ricerche teoriche. Le misure della costante di Hubble fanno parte delle informazioni necessarie.