Quasi un secolo fa Einstein dovette liberarsi della sua costante cosmologica. 5.000 robot gli hanno appena dimostrato che aveva ragione

Come sarà la fine dell’universo? È una delle grandi domande per la scienza a causa delle sue implicazioni, ma è anche una questione che a volte passa inosservata. Forse perché non ci piace pensare a come andranno a finire le cose (anche se mancano miliardi di anni), o forse perché il consenso su questo argomento è schiacciante.

Anche se forse non così tanto.

Nuovi indizi. Un nuovo studio ha appena trovato indizi che indicano un possibile indebolimento dell’energia oscura, la forza misteriosa che fa espandere l’universo. Ciò potrebbe portare l’universo a contrarsi invece di espandersi sempre più velocemente, ma nel termine più immediato potrebbe costringerci a rivedere il nostro “modello standard” di cosmologia.

Labda-CDM. Questo modello standard è quello che collega l’energia oscura e la materia oscura fredda o ΛCDM (Lambda – Materia oscura fredda). La chiave per l’espansione dell’universo è nel parametro lambda. Ciò rappresenta una costante, la costante cosmologica.

Anche se non sappiamo esattamente di cosa si tratta, l’energia oscura è la forza che allunga lo scenario stesso dell’universo come una gomma da masticare, facendo sì che le galassie si allontanino l’una dall’altra invece di attrarsi a causa dell’effetto della gravità. Solo un quarto di secolo fa abbiamo scoperto che l’universo non solo si sta espandendo, ma lo sta facendo anche rapidamente come risultato di questa costante energia espansiva.

Ora la domanda è: e se questa costante… stesse cambiando? (E decrescente, per essere più precisi.)

5.000 robot che studiano il cielo. Per rispondere a questa domanda, lo strumento DESI (Strumento spettroscopico per l’energia oscura) ha mappato l’universo intorno a noi nell’ultimo anno. Questo strumento è composto da 5.000 piccoli robot cilindrici con sensori a fibra ottica ed è installato sul telescopio Nicholas U. Mayall in Arizona.

DESI studia l’impronta delle oscillazioni acustiche barioniche (BAO), essendo in grado di misurarne il segnale in diversi punti temporali della storia cosmologica, tra 11.000 e 3.000 milioni di anni fa.

Lo strumento è in funzione da un anno e mancano ancora cinque anni di attività, quindi i risultati sono preliminari. Tuttavia, queste sono le misurazioni più precise ottenute finora. Una bibliografia di dati, bozze e documenti di lavoro è stata resa disponibile al pubblico attraverso il sito web del progetto.

Il “grande errore” di Einstein. Questo progetto continuerà a scrutare i confini più remoti del nostro universo negli anni a venire. Se in questo momento i primi risultati saranno confermati, i fisici teorici avranno da lavorare. Per molti sarà anche un sollievo.

Nel 1917 fisici come Albert Einstein e Willem de Sitter si resero conto che applicando le formule della relatività generale al comportamento del cosmo, il modello descritto non era statico. Qualcosa che ruppe gli schemi di quanto si credeva fino ad allora ma che avrebbe finito per dare origine ai moderni modelli cosmologici. La soluzione di Einstein fu quella di adattare il nuovo modello cosmologico, per introdurre un lambda che rimettesse le cose al loro posto. E che da lì non si sono mossi.

Ci sono voluti più di dieci anni prima che Edwin Hubble osservasse per la prima volta l’espansione dell’universo. La lambda di Einstein sarebbe rimasta sepolta per decenni e il fisico tedesco sarebbe morto pensando che quello fosse stato il suo grande errore.

““Grande Crunch”. Quasi un secolo dopo, la storia si ripete. Qualcosa che pensavamo fosse costante potrebbe non essere così costante. Come ai tempi di Einstein, il lambda contemporaneo che rappresenta l’energia oscura è ancora uno strumento con cui colmiamo le lacune dei nostri modelli in modo che si adattino a ciò che osserviamo.

Se queste ultime osservazioni fossero confermate potrebbe significare che il nostro modello cosmologico standard richiede un altro cambiamento significativo: rimuovere una costante e introdurre una variabile. Ciò potrebbe avere conseguenze importanti per la fisica (forse potrebbe aiutarci a risolvere il grande disaccordo tra le osservazioni del tasso di espansione dell’universo).

Riapre anche la porta a un’ipotesi abbandonata, quella di Grande crisi. Questa ipotesi postula che l’universo finirà per implodere in un “Big Bang inversione”. Questa ipotesi era stata scartata poiché si credeva che l’inflazione cosmica avrebbe allungato le galassie e le avrebbe allontanate l’una dall’altra più velocemente di quanto la gravità le attiri. Un’ipotesi che ora forse dovremo recuperare dalla spazzatura come un tempo fu salvata la costante lambda.

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Immagine | NASA, ESA, CSA, STScI, team di produzione Webb ERO