Nuove conferme della velocità di espansione dell’universo lasciano aperti i problemi a essa connessi

Gruppo di galassie osservate dal telescopie spaziale James Webb (Immagine NASA, ESA, CSA)
Gruppo di galassie osservate dal telescopie spaziale James Webb (Immagine NASA, ESA, CSA)

Un articolo pubblicato sulla rivista “The Astrophysical Journal” riporta i risultati di una nuova misurazione della velocità di espansione dell’universo ottenuta usando osservazioni condotte con il telescopio spaziale James Webb che conferma i precedenti risultati ottenuti con Hubble. Un team di ricercatori guidato da Adam Riess, che sta indagando da anni sull’espansione dell’universo, ha verificato che la cosiddetta tensione di Hubble, come viene chiamata la discrepanza tra diverse misurazioni, non fosse dovuta a limiti del telescopio spaziale Hubble. Secondo Riess, questo risultato conferma che i nostri modelli cosmologici sono incompleti e ci potrebbe essere qualcosa che ancora non capiamo dell’universo.

Adam Riess è stato uno dei vincitori del Premio Nobel per la fisica nel 2011 per la scoperta dell’accelerazione dell’espansione dell’universo. Da allora, lui e molti altri ricercatori stanno cercando di trovare una spiegazione a questo fenomeno. L’energia oscura è l’ipotesi di lavoro creata come base di partenza ma non è chiaro se esista una forza ancora sconosciuta, se si tratti di un effetto gravitazionale ancora da comprendere, come sostengono alcuni, o vi sia una spiegazione diversa.

Per capire correttamente il problema dell’accelerazione dell’espansione dell’universo, è necessario averne una misurazione precisa e ciò si è rivelato problematico. Misurazioni condotte con metodi diversi hanno dato risultati incompatibili anche tenendo conto dei margini di errore creando la cosiddetta tensione di Hubble.

La speranza degli astronomi era che il telescopio spaziale James Webb permettesse di risolvere questo mistero ma i primi risultati pubblicati nel settembre 2023 da un team guidato anch’esso da Adam Riess avevano già confermato quelli ottenuti usando Hubble. Ora il team di Adam Riess ha pubblicato risultati ottenuti con il campione di dati più ampio disponibile grazie alle osservazioni condotte nei primi due anni di missione scientifica di Webb.

Il team di Adam Riess ha usato tre metodi diversi per misurare le distanze di galassie che ospitavano supernove da usare per misurare la velocità di espansione dell’universo. Ciò ha permesso di ottenere risultati precisi nelle misurazioni basate su supernove, sulle cefeidi, su stelle ricche di carbonio e su giganti rosse. Anche stavolta i risultati ottenuti con i due telescopi spaziali hanno fornito misurazioni molto simili.

Era importante escludere errori dovuti al telescopio spaziale Hubble perché l’errore strumentale è un problema che esiste in tutti i campi. Misurazioni fatte con altri strumenti permettono di capire quali possano essere i margini di errori in certe misurazioni e in questo caso Webb ha nuovamente confermato quelle di Hubble.

Molti scienziati stanno lavorando su modelli cosmologici basati sull’esistenza dell’energia oscura o sulla gravità modificata per offrire una reale spiegazione all’accelerazione dell’espansione dell’universo ma per ora nessuno di essi riesce a spiegare tutte le osservazioni. Risolvere questo mistero potrebbe portare alla scoperta di nuovi segreti dell’universo.

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