L’energia oscura rallenta la crescita dell’universo

Il logo di AstronautiNEWS. credit: Riccardo Rossi/ISAA
Il logo di AstronautiNEWS. credit: Riccardo Rossi/ISAA

Per la prima volta gli astronomi hanno potuto osservare chiaramente gli effetti dell'"energia oscura" sui piu' grandi oggetti collassati dell'universo, impiegando l'osservatorio a raggi x Chandra della NASA.
Esaminando il modo in cui l'energia oscura ha soffocato la crescita degli ammassi di galassie e combinando questi dati con studi precedenti, gli scienziati hanno ottenuto le migliori indicazioni di sempre sulla natura di questa forza e sul destino ultimo dell'universo.

Questi studi, che hanno richiesto decenni, differiscono da quelli usuali sull'energia oscura che sono basati sulle supernovae, e costituiscono, di per se', un riscontro indipendente ai dati raccolti con altri sistemi, meno dettagliati.

L'analisi riguarda il modo in cui la gravita' compete con l'espansione accelerata nel processo di crescita delle strutture del cosmo. Gli scienziati ritengono che l'energia oscura sia una sorta di gravita' repulsiva che pervade l'intero universo, sebbene la sua natura sia tuttora ignota: le possibilita' includono la cosiddetta costante cosmologica (*), e che equivale in sostanza all'energia dello spazio vuoto.
Altre ipotesi trattano di modifiche alla teoria della relativita' generale su larga scala, o un nuovo tipo di campo fisico.
Proprio per discernere tra queste teorie, occorre studiare l'effetto dell'accelerazione cosmica sulla crescita degli ammassi di galassie.

La nuova scoperta, per certi versi sconcertante, e' che qualunque cosa stia forzando l'accelerazione dell'espansione dell'universo sta, contemporaneamente, rallentrandone lo sviluppo, inteso come organizzazione di entita' strutturate quali ammassi e galassie.

Chandra e' stato impiegato per osservare i gas incandescenti in dozzine di ammassi di galassie, i piu' massicci oggetti conosciuti. Alcuni di questi sono relativamente vicini, altri si trovano a piu' di mezzo universo di distanza.
I risultati delle osservazioni indicano come la crescita nella massa dei clusters di galassie sia in linea con un universo dominato dall'energia oscura: risulta piu' difficile per oggetti come i clusters galattici accrescersi quando lo spazio e' allungato, in risposta proprio a questa misteriosa forza.
Gli stessi dati, peraltro, sono estremamente coerenti con una efficacia universale della relativita' generale anche su larga scala, come ci si attendeva. Era pero' mancato fin qui una riscontro sperimentale.

In seguito all'esame dei dati di Chandra, combinati con quelli degli studi precedenti, si e' ora portati a credere che l'energia oscura sia effettivamente la costante cosmologica. Tuttavia, la teoria indica che il suo impatto dovrebbe essere 10 elevato alla 120ma volte piu' forte di quanto osservato. Per questo, ipotesi alternative come quelle che coinvolgono dimensioni nascoste sono tuttora al vaglio.

Se l'equivalenza "energia oscura" = "costante cosmologica" verra' confermata, cio' avra' importanti ripercussioni sul nostro modo di ipotizzare il destino ultimo del cosmo: l'espansione dell'universo continuerebbe a crescere, impedendo alla nostra Via Lattea ed alla nostra vicina galassia di Andromeda  di confluire nell'ammasso della Vergine.
Tra 100 miliardi di anni tutte le altre galassie scompariranno alla vista dei nostri discendenti, ed infine anche i super-ammassi locali finiranno per disgregarsi.

Ulteriori informazioni sono disponibili su: http://chandra.harvard.edu/

(*) introdotta da Einstein nelle sue equazioni, in modo forse arbitrario ma formalmente corretto, per escludere la possibilita' di una nascita e morte dell'universo – ndt

Paolo Actis

Paolo collabora con AstronautiNEWS fin dal maggio 2008.