Un articolo pubblicato sulla rivista “The Astrophysical Journal” riporta un calcolo della velocità di espansione dell’universo basata sulle supernove di tipo Ia. Un team di ricercatori guidato dalla professoressa Maria Giovanna Dainotti ha usato un campione di 1048 supernove che hanno distanze molto diverse dalla Terra dividendole in gruppi basati sulla loro distanza. I valori ottenuti sono decrescenti partendo dalle supernove più vicine e quelli ottenuti usando le supernove più lontane si avvicinano al valore basato sulla radiazione cosmica di fondo.
Sarà necessario ampliare il campione per verificare che non vi siano problemi strumentali e se i valori risulteranno davvero decrescenti potrebbe davvero essere necessario indagare sulle leggi fisiche come ad esempio su modifiche riguardanti le nostre conoscenze della gravità.
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. Quella che è stata definita una tensione nel campo della fisica è causata da valori incompatibili tra di loro, troppo diversi anche tenendo conto dei margini di errore. Una possibilità è che sia necessario espandere le nostre conoscenze della fisica per trovare la spiegazione ma forse il problema è nei limiti dei nostri strumenti. L’immagine in basso (Cortesia Khetan et. al) mostra diversi valori della costante di Hubble calcolati negli ultimi anni in vari modi.
Nella ricerca di una soluzione a questa tensione, il team guidato da Maria Giovanna Dainotti, Assistant Professor all’Osservatorio Astronomico Nazionale del Giappone e la Graduate University for Advanced Studies, Sokendai e scienziata affiliata allo Space Science Institute negli USA, ha provato a calcolare la costante di Hubble usando le supernove di tipo Ia. Si tratta di una tecnica già usata in passato ma stavolta il campione di 1048 supernove è stato diviso in sottocampioni basati sulla loro distanza.
I risultati di questa variante della tecnica basata sulle supernove indicano che la costante di Hubble non è costante ma decresce con l’aumentare della distanza delle supernove. I valori ottenuti usando le supernove più lontane si avvicinano al valore calcolato usando i dati relativi alla radiazione cosmica di fondo, che risale al periodo iniziale della storia dell’universo.
Affermare che la costante di Hubble non è affatto costante è qualcosa di grosso e richiede conferme. Una possibile alternativa è che qualche problema legato alle rilevazioni strumentali determini i risultati diversi a seconda della distanza delle supernove. Per questo motivo, la macchina fotografica Hyper Suprime-Cam del telescopio Subaru alle Hawaii è ora utilizzata per cercare altre supernove da esaminare per ampliare il campione e ridurre le incertezze riguardanti i dati raccolti. Un possibile problema di calibrazione delle misurazioni è stato teorizzato in un articolo pubblicato sulla rivista “Astronomy & Astrophysics” nel marzo 2021 perciò le indagini sul tema sono già in atto esplorando varie possibilità.
Al momento rimane aperta la possibilità che la soluzione sia in leggi fisiche che conosciamo solo parzialmente. Il team di Maria Giovanna Dainotti ha citato la possibilità di una gravità modificata, forse per arrivare finalmente a una teoria unificata che mette assieme fisica quantistica e fisica relativistica. Insomma, dietro la misurazione precisa della costante di Hubble ci potrebbe essere una comprensione più profonda del cosmo.
