Un articolo pubblicato sulla rivista “Physical Review Letters” riporta una nuova stima della velocità di espansione dell’universo basata sulle grandi strutture cosmiche formate dalle galassie. Un team di ricercatori guidato dal dottor Seshadri Nadathur dell’Institute of Cosmology and Gravitation (ICG) all’Università britannica di Portsmouth ha usato dati relativi a oltre un milione di galassie e quasar raccolti in oltre un decennio dalla Sloan Digital Sky Survey per creare un’analisi che ha fornito una misura degli effetti della misteriosa energia oscura che sta aumentando la velocità di espansione dell’universo. Aggiungere un nuovo metodo di suo calcolo non porta necessariamente al valore giusto ma può aiutare a capire perché altri metodi forniscano risultati incompatibili e dove potrebbe essere necessario ampliare le nostre conoscenze della fisica per ottenere il valore giusto.
Ormai la costante di Hubble, com’è chiamata la velocità di espansione dell’universo, è stata calcolata in parecchi modi diversi che vanno dall’uso della radiazione cosmica di fondo a quello di supernove, quasar, cefeidi, giganti rosse e altro ancora. I risultati spesso sono stati incompatibili tra di loro, troppo diversi anche tenendo conto dei margini di errore, creando quella che è stata definita una tensione nel campo della fisica. Questo problema suggerisce che le nostre conoscenze delle leggi della fisica siano ancora troppo limitate per ottenere risultati precisi e analizzare i diversi metodi usati con i diversi valori ottenuti può fornire qualche suggerimento sulle possibilità da esplorare.
Tra le nuove idee sviluppate c’è quella del team del dottor Seshadri Nadathur, basata su una combinazione dei vuoti cosmici, vaste “bolle” di spazio in espansione che contenengono pochissime galassie, e della debole impronta delle onde sonore nell’universo primordiale, note come oscillazioni acustiche barioniche (in inglese baryon acoustic oscillations, BAO), che possono essere osservate nella distribuzione delle galassie. Ciò fornisce un metro preciso per misurare gli effetti diretti dell’energia oscura che sta guidando l’accelerazione nell’espansione dell’universo.
L’immagine (Cortesia Jeremy Tinker and the SDSS-III collaboration. Tutti i diritti riservati) mostra una sezione della mappa tridimensionale delle galassie della Sloan Digital Sky Survey usata per quest’analisi. Il rettangolo a sinistra mostra un’area di cielo che contiene quasi 120.000 galassie. Le immagini al centro e a destra mostrano la mappa tridimensionale creata da quei dati: le regioni più luminose corrispondono alle regioni dell’universo con più galassie mentre le regioni più scure corrispondono ai vuoti.
Mettendo assieme tutti i dati, il valore ottenuto per la costante di Hubble è di 69.0 ± 1.2 chilometri al secondo per megaparsec. Secondo i ricercatori, questo nuovo metodo dà risultati molto più precisi della tecnica basata sull’osservazione dell’esplosione di stelle massicce, il metodo standard per misurare gli effetti diretti dell’energia oscura. Altri metodi sono stati usati negli ultimi anni proprio per cercare di ottenere una precisione maggiore e capire le ragioni dei risultati incompatibili ottenuti con diversi metodi.
Questo nuovo risultato è più vicino a quello basato sul rilascio finale dei dati della sonda spaziale Planck Surveyor dell’ESA con un valore di 67,4 chilometri al secondo per megaparsec con un margine di incertezza che è addirittura inferiore all’1%. Potrebbe costituire un passo in avanti ma resta da vedere se l’analisi dei vari risultati ottenuti porterà progressi nei nostri modelli cosmologici. L’obiettivo è capire se l’energia oscura esista davvero, in caso positivo quale sia la sua natura e in ogni caso quale sia la causa dell’accelerazione dell’espansione dell’universo.
