La fine dell’energia oscura? Un nuovo studio suggerisce che l’espansione dell’universo non dipende dall’energia oscura

Uno studio suggerisce che l’energia oscura non è necessaria per spiegare le osservazioni sull’espansione dell’universo.
Roberta Duarte

Roberta Duarte Brasile meteorizzato 21/05/2024 12:05 6 minuti

Una delle più grandi ricerche degli astronomi è comprendere il componente chiamato energia oscura. Questa componente dell’universo sarebbe associata al espansione accelerata dello spazio-tempo. La maggior parte dell’universo sarebbe sotto forma di energia oscura mentre l’altra parte sarebbe divisa tra materia oscura e materia visibile.

L’idea di energia oscura è nato da Osservazioni del telescopio Hubble alla fine del XX secolo, quando i dati mostrarono che l’universo si stava espandendo rapidamente. In questo modo, a La Relatività Generale di Einstein un altro termine chiamato costante cosmologica. Questa costante era stata precedentemente proposta dallo stesso Albert Einstein ma lui stesso la scartò.

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Lo afferma un nuovo articolo pubblicato su The Astrophysical Journal l’espansione dell’universo non accelererebbe e potrebbe essere descritta in modo lineare. In questo modo l’energia oscura non sarebbe necessaria per spiegare le osservazioni. Inoltre, lo studio sostiene che la relatività generale si applicherebbe solo su scala locale e non su scala cosmica.

Espansione dell’universo

L’astronomo Edwin Hubble concluso che l’universo si stava espandendo attraverso l’osservazione di galassie lontane. Alcuni decenni dopo, le osservazioni ottenute dal telescopio Hubble mostrarono che il l’universo si stava espandendo rapidamente. Queste furono due delle più grandi scoperte dell’astronomia di tutti i tempi.

La descrizione dello spazio-tempo si ottiene attraverso le equazioni della Relatività Generale di Einstein che mostrano come la struttura dello spazio-tempo viene modificata dalla presenza di massa o energia.

Per spiegare l’espansione accelerata, fu apportata una modifica alle equazioni di Einstein aggiungendo la costante cosmologica. Einstein aveva inizialmente proposto la costante cosmologica, ma la scartò presto quando Edwin Hubble fece le sue osservazioni. La costante cosmologica è associata alla quantità di energia oscura e al tasso di espansione dell’universo.

Voltaggio di Hubble

Dalla scoperta dell’espansione accelerata, gli astronomi di tutto il mondo si sono dedicati calcolare il tasso di espansione attraverso le osservazioni. Sono stati utilizzati vari metodi, come le osservazioni a microonde o a infrarossi. Tuttavia, ciascuna tecnica è arrivata a un valore diverso per il tasso di espansione dell’universo. Questo problema divenne noto come tensione di Hubble.

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Utilizzando le distanze delle supernove di tipo Ia, il valore trovato ha raggiunto i 73 km/s/Mpc. Le tecniche che utilizzano le osservazioni a microonde con il telescopio Planck hanno ottenuto un risultato di 67 km/s/Mpc. Sebbene i valori varino in media di 70 km/s/Mpc, non convergono allo stesso valore e questo influenza le previsioni teoriche dei modelli.

Problema di misurazione

Nel 2023, uno studio condotto dal fisico Robert Monjo lo ha sostenuto il problema risiedeva nelle tecniche utilizzate e nella differenza nelle misurazioni. La ragione sarebbe che, tenendo conto delle proprietà geometriche delle equazioni che descrivono lo spazio-tempo, il tasso di espansione calcolato non sarebbe una grandezza fisica reale.

Il riferimento utilizzato per eseguire la misurazione insieme alla tecnica scelta influenzerebbero l’osservazione. In questo modo, l’accelerazione sarebbe un’illusione creata dalla nostra visione dell’universo e non sarebbe qualcosa di reale in natura. Anche altri lavori seguono questo approccio considerandolo la nostra posizione nell’universo influisce sulle misurazioni.

Non c’è bisogno di energia oscura

In un nuovo lavoro di Monjo, il fisico sostiene questo L’inserimento dell’energia oscura non è necessario per spiegare l’espansione dell’universo. È importante ricordare che l’energia oscura sarebbe la componente responsabile dell’accelerazione. L’articolo conclude che l’espansione può essere descritta linearmente, senza bisogno di accelerazione.

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L’idea sarebbe quella di modificare le coordinate e il riferimento utilizzati durante le osservazioni. I risultati spiegherebbero il ceppo di Hubble ed escluderebbero la necessità sia dell’energia oscura che della materia oscura. Poiché nel caso della materia oscura le equazioni di Einstein sarebbero sufficienti a spiegare gli effetti gravitazionali.

Il mistero è finito?

È ancora troppo presto per dire che siamo vicini a comprendere l’universo nel suo insieme e a rispondere a domande chiave sulla materia e l’energia oscura. Verranno effettuate ulteriori osservazioni con telescopi sempre più precisi per trovare le risposte a questi problemi.


Riferimento alla notizia:
Monjo 2024 E se l’Universo si espandesse linearmente? Una relatività generale locale per risolvere il problema della “massa attiva zero” The Astrophysical Journal

 
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