L’espansione cosmica va rivista?

Una discrepanza peculiare sta portando gli astronomi a riflettere su ciò che sappiamo sull’espansione dell’Universo, che mostrerebbe una maggiore accelerazione di quanto misurato. Se questo è vero, potrebbe esistere “qualcosa” di più profondo che ci sfugge. E questo qualcosa potrebbe essere collegato, forse, all’esistenza di nuove particelle o suggerire che l’energia scura, quell’enigmatica componente che sta causando l’espansione accelerata dello spazio, possa variare nel corso del tempo. I risultati di questo studio sono riportati su Astrophysical Journal.

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Osservare lì dove non c’è nulla

Molte informazioni potrebbero essere contenute nei vuoti cosmici. È quanto emerge da uno studio pubblicato su Physical Review Letters in cui un gruppo internazionale di astronomi presenta nuove strategie di ricerca per esplorare il comportamento della gravità e la natura dell’energia scura.

Quei ‘fossili’ cosmici dell’Universo primordiale

Circa 13,8 miliardi di anni fa, il nostro Universo emerse da una sorta di “puntino quantico” il cui volume si espanse, secondo alcune stime, di un milione di trilioni di trilioni di trilioni di trilioni di trilioni di trilioni di volte in meno di un miliardesimo di un trilionesimo di trilionesimo di secondo. Da qui in poi, l’Universo continuò ad espandersi ad un ritmo meno violento, almeno secondo le leggi della fisica così come le conosciamo. Questa è la storia dell’inflazione cosmica, la versione più moderna del modello del Big Bang. Questa singola fase di rapida espansione esponenziale dell’Universo descrive molto bene gli attuali dati cosmologici e tiene conto dell’immensità dello spazio, della sua regolarità e forma geometrica spazialmente piatta su larga scala e della mancanza di direzioni privilegiate. Tuttavia, l’inflazione non spiega come e perchè abbia avuto inizio l’Universo. Le domande che essa solleva, e cioè perchè si ebbe questa rapida espansione dello spazio, come sia avvenuta o che cosa sia eventualmente accaduto prima, hanno confuso gli scienziati sin da quando venne proposta la teoria negli anni ’80.

L’Universo sta accelerando, ma non troppo

Un gruppo di astronomi guidati dai colleghi dell’Università dell’Arizona hanno trovato sorprendentemente che le supernovae di tipo Ia, utilizzate per misurare le distanze cosmologiche, possono essere classificate in due popolazioni ben distinte. Questi risultati hanno delle implicazioni importanti per comprendere quanto velocemente si sta espandendo il nostro Universo. I risultati sono pubblicati su Astrophysical Journal.

Planck sottopone a test la relatività di Einstein

Alcuni ricercatori hanno ricavato nuovi indizi sull’energia scura e la teoria della gravità di Einstein dopo aver analizzato i recenti dati della missione del satellite Planck dell’ESA. I risultati dimostrano che il modello standard della cosmologia (detto Lambda-CDM) rimane una descrizione eccellente dell’Universo. Inoltre, quando i dati di Planck vengono combinati con le osservazioni astronomiche, emergono una serie di divergenze. Studi successivi dovranno determinare se queste anomalie sono dovute alle incertezze delle misure o a delle correlazioni fisiche sconosciute, che potrebbero mettere in discussione la teoria della relatività. Dunque, l’analisi dei dati di Planck fornisce un maggior impeto per la ricerca relativa alle prossime missioni spaziali.

La storia dell’Universo secondo Planck

I nuovi dati del satellite Planck, pubblicati di recente, riguardano finalmente l’intera missione. Secondo gli scienziati del consorzio, questi risultati stanno facendo luce su ciò che conosciamo del nostro Universo, grazie soprattutto alle misure più precise della distribuzione della materia, inclusa la materia scura, e di come essa si è aggregata nel corso del tempo cosmico. Inoltre, sono stati misurati altri parametri che definiscono le proprietà dell’Universo con una precisione maggiore, fornendo ai modelli dei limiti più stringenti.

Un nuovo metodo per tarare il ‘righello cosmico’

Per la prima volta, alcuni ricercatori dell’Imperial College di Londra e dell’Università di Barcellona hanno utilizzato i dati di alcune survey astronomiche per tarare una distanza standard, fondamentale per misurare il tasso di espansione dell’Universo. In precedenza, la dimensione di questo “righello standard” è stata derivata da modelli teorici che si basano sulla relatività generale per spiegare la forza di gravità su larga scala. Per “righello cosmico” si intende un oggetto astrofisico la cui dimensione fisica è tale che mettendola a confronto con quella misurata essa fornisce una misura della sua distanza dalla Terra. I risultati di questo studio sono pubblicati su Physical Review Letters.

DES, un algoritmo per lo studio dell’energia scura

Gli scienziati ritengono che l’energia scura, quella misteriosa forza che sta accelerando l’espansione cosmica, costituisca quasi il 70% del contenuto materia-energia dell’Universo. Per svelare questo mistero, forse il più grande della cosmologia moderna, gli astronomi devono basarsi su osservazioni indirette, studiando le supernovae distanti, in particolare quelle di tipo Ia, che si allontanano man mano che lo spazio si espande.

Planck avvalora il modello cosmologico standard

In questi giorni, i cosmologi sono riuniti a Palazzo Costabili, nella città di Ferrara, per discutere gli ultimi risultati ottenuti dal satellite Planck sulla temperatura e la polarizzazione della radiazione cosmica di fondo (post). Il risultato principale è una nuova mappa a tutto cielo che mostra lo stato fisico dell’Universo infante appena 380 mila anni dopo il Big Bang e i cui dati saranno pubblicati sulla rivista Astronomy & Astrophysics non prima del 22 Dicembre 2014.

POLARBEAR misura i modi-B del ‘lensing’ gravitazionale

Un gruppo internazionale di fisici hanno misurato un ‘segnale caratteristico’ nella polarizzazione della radiazione cosmica di fondo (Cosmic Microwave Background, CMB) che potrà permettere di mappare la struttura su grande scala dell’Universo, determinare la massa del neutrino e magari di svelare alcuni misteri legati alle enigmatiche materia scura ed energia scura. In un articolo pubblicato sulla rivista Astrophysical Journal, i ricercatori del programma scientifico POLARBEAR, guidato dal fisico Adrian Lee della UC Berkeley, descrivono i primi risultati relativi alla rivelazione dei “modi-B” nella polarizzazione della radiazione cosmica di fondo dovuti al fenomeno della lente gravitazionale.