L’energia oscura è uno dei componenti più misteriosi del nostro universo. Non sappiamo cosa sia, ma sappiamo che controlla il modo in cui l’universo si espande e ne determinerà il destino finale. Ora, però, uno studio su milioni di oggetti celesti suggerisce che forse l’abbiamo immaginata in modo completamente sbagliato. Le conseguenze per la cosmologia potrebbero essere enormi. “È l’indizio più importante sulla natura dell’energia oscura da quando l’abbiamo scoperta, circa 25 anni fa”, sostiene Adam Riess della Johns Hopkins University, negli Stati Uniti.
Il risultato si basa sui dati raccolti per tre anni dal Dark energy spectroscopic instrument (Desi), in Arizona. Combinando le rilevazioni con altre misurazioni, come le mappe della radiazione cosmica di fondo e delle supernove, i ricercatori del Desi hanno concluso che l’energia oscura potrebbe essere cambiata nel corso del tempo, contraddicendo direttamente il modello standard della cosmologia, chiamato lambda-Cdm. “È una svolta nella conoscenza umana”, sottolinea Will Percival, che fa parte del Desi ed è ricercatore dell’università di Waterloo, in Canada.
Il Desi è montato su un telescopio e funziona misurando lo “spostamento verso il rosso” della luce emessa da galassie lontane, cioè il modo in cui la lunghezza d’onda di questa luce aumenta mentre attraversa il cosmo. Grazie ai dati raccolti, i ricercatori possono determinare quanto l’universo si sia espanso durante il viaggio della luce e valutare il cambiamento di questa espansione. Finora i ricercatori del Desi hanno analizzato la luce di circa 15 milioni di galassie e altri oggetti luminosi.
Per decenni i fisici hanno concordato sul fatto che l’espansione dell’universo stesse accelerando a un ritmo costante, una costante cosmologica conosciuta come lambda che era stata attribuita alla spinta dell’energia oscura. Ma nell’aprile del 2024 le misurazioni del Desi hanno mostrato i primi indizi che l’accelerazione potrebbe essere diminuita nel tempo. La costante cosmologica, insomma, non sarebbe una vera costante.
Riess, che non fa parte del Desi, all’inizio non era sicuro che le rilevazioni sarebbero state confermate con l’aumento dei dati disponibili. Ma in realtà ne sono uscite rafforzate, spiega.
Detto questo, i risultati non sono ancora arrivati al livello “cinque sigma” usato solitamente dai fisici per distinguere una vera scoperta da una bizzarria statistica. L’analisi attuale raggiunge al massimo 4,2 sigma, ma Mustapha Ishak-Boushaki, che fa parte del progetto, è convinto che la soglia delle cinque sigma sarà raggiunta entro due anni. La scoperta non si basa solo sui dati del Desi, sottolinea, ma anche su altre analisi dell’universo: è come uno sgabello che resta in equilibrio anche se una gamba si rompe.
Il vaso di Pandora
Se le gambe dello sgabello reggeranno, l’universo potrebbe apparire piuttosto diverso da come lo abbiamo immaginato finora. Se l’energia oscura sta davvero diventando più debole, allora l’universo potrebbe arrivare a un punto in cui si espanderà a ritmo costante invece che sempre più velocemente, spiega Ishak-Boushaki. In questo caso diverse ipotesi diventerebbero plausibili, a cominciare dal “big crunch”, in cui il cosmo smetterà di espandersi e comincerà a contrarsi fino a collassare su sé stesso.
Il futuro esatto del nostro universo resta una domanda aperta. Il Desi non è l’unico strumento con cui i ricercatori stanno cercando una risposta. Riess cita diversi altri studi, come quelli condotti attraverso il Nancy Grace Roman space telescope della Nasa o l’osservatorio Vera Rubin in Cile, due strumenti progettati per indagare sulla reale natura dell’energia oscura.
I modelli matematici di un universo in cui l’energia oscura non è costante devono essere ancora adattati alle nuove osservazioni, ma Percival prevede che i prossimi studi teorici aiuteranno a ideare nuovi esperimenti che possano mettere alla prova le nostre tesi su questa forza misteriosa. “Il vaso di Pandora è stato scoperchiato. In passato eravamo legati alla costante cosmologica”, sottolinea Ishak-Boushaki. “Ora non siamo più bloccati”. ◆ as
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Questo articolo è uscito sul numero 1607 di Internazionale, a pagina 96. Compra questo numero | Abbonati