Energia oscura

Il telescopio spaziale Euclid al decollo su un razzo Falcon 9 (Immagine cortesia SpaceX)

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Poco fa il telescopio spaziale Euclid dell’ESA è stato lanciato su un razzo vettore Falcon 9 di SpaceX da Cape Canaveral. Dopo poco più di 40 minuti si è separato con successo dall’ultimo stadio del razzo e si è immesso sulla sua rotta che lo porterà verso il cosiddetto punto L2, a circa 1,5 milioni di chilometri dalla Terra, dove comincerà la sua missione scientifica di indagine dell’universo oscuro.

La missione del telescopio spaziale Euclid è concentrata sui misteri cosmologici legati a materia oscura ed energia oscura. Le ricerche cosmologiche degli ultimi decenni indicano che l’universo che vediamo con la materia ordinaria che forma le galassie costituisce solo una piccola parte del cosmo. Sia astronomi che fisici si stanno scontrando con le difficoltà nell’indagare su parti del cosmo che non riusciamo a vedere né a rilevare direttamente. È un problema che rende difficile testare i modelli che cercano di spiegare gli effetti che hanno portato a ipotizzare l’esistenza di materia oscura ed energia oscura. Per questo motivo, l’ESA ha sviluppato una missione scientifica concentrata su questi problemi cosmologici.

Immagine di campo profondo (Immagine Dark Energy Survey/DOE/FNAL/DECam/CTIO/NOIRLab/NSF/AURA. Acknowledgments: T.A. Rector (University of Alaska Anchorage/NSF’s NOIRLab), M. Zamani (NSF’s NOIRLab) & D. de Martin (NSF’s NOIRLab))

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29 articoli riportano vari aspetti dei risultati di una grande ricerca cosmologica sul più vasto campione di galassie, 226 milioni, mai osservato per produrre le misure più precise della composizione e della crescita dell’universo. Gli oltre 400 scienziati della collaborazione DES (Dark Energy Survey) hanno usato le immagini catturate dalla Dark Energy Camera nei primi tre anni del programma, partito nel 2013, per ricavare risultati. Lo scopo è di migliorare le nostre conoscenze dell’universo, in particolare la natura della materia oscura e dell’energia oscura.

La misura dell’espansione dell’universo è sempre più precisa e sottolinea la discrepanza tra le misurazioni

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Un articolo pubblicato sulla rivista “The Astrophysical Journal” riporta una nuova misurazione dell’espansione dell’universo, che risulta circa il 9% maggiore rispetto a stime effettuate studiando l’universo primordiale. Un team di astronomi guidato dal premio Nobel Adam Riess ha combinato osservazioni effettuate con il telescopio spaziale Hubble di 70 stelle variabili chiamate variabili cefeidi usate per le misurazioni con altre condotte dal progetto Araucaria per ottenere misurazioni estremamente precise della loro luminosità. La discrepanza tra le misure dell’espansione dell’universo vicino e quelle dell’universo primordiale rimane ed è importante migliorare le misurazioni per ottenere indizi sull’origine della discrepanza.

Una misurazione della costante di Hubble basata sui quasar suggerisce possibili modifiche ai modelli cosmologici

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Un articolo pubblicato sulla rivista “Nature Astronomy” descrive l’uso di quasar come traccianti cosmici per misurare l’espansione dell’universo fino a 12 miliardi di anni fa. Guido Risaliti dell’Università di Firenze e associato INAF ed Elisabeta Lusso della Durham University hanno studiato le emissioni di raggi X e ottiche di una serie di quasar usando il confronto fra quelle emissioni per valutare con precisione le loro distanze. I risultati potrebbero spiegare le discrepanze tra le diverse misurazioni effettuate con altri metodi suggerendo che la densità della misteriosa energia oscura non sia costante nel tempo.

Concetto artistico dell'universo su una bolla a 5 dimensioni (Immagine cortesia Suvendu Giri)

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Un articolo pubblicato sulla rivista “Physical Review Letters” descrive un nuovo modello dell’universo che propone che esso esista ai margini di una bolla in fase di espansione in uno spazio-tempo a cinque dimensioni. Un team di ricercatori dell’Università svedese di Uppsala si è basato sulla teoria delle stringhe per ipotizzare che la materia esistente nell’universo sia sistemata alle estremità di stringhe che si estendono nella quinta dimensione. Secondo quest’ipotesi quella che è stata chiamata energia oscura non sarebbe altro che un effetto descritto da una costante cosmologica nelle equazioni di Friedmann a quattro dimensioni.