L’energia oscura esiste davvero o è solo un’ipotesi che ci permette di salvare le apparenze e continuare a usare le teorie di Einstein? È dagli anni Novanta, infatti, che i fisici cercano prove di questa elusiva forma di energia che, sulla carta, consente di non ricorrere alla penna rossa e correggere il lavoro del fisico per antonomasia.
Quando Einstein formulò la Teoria della relatività generale il modello cosmologico accettato era quello dell’Universo statico, cioè che né si espandeva né si contraeva. Per spiegare questa staticità Einstein introdusse nelle equazioni un termine chiamato «costante cosmologica», una forma di energia che riusciva a contrastare la gravità mantenendo il cosmo «stabile».
Come dimostrò nel 1929 il celebre astronomo Edwin Hubble, però, il cosmo non era affatto statico: il redshift dimostrava inequivocabilmente che le galassie si stavano allontanando tra loro. Einstein da allora si riferì alla sua costante come al suo «più grande errore». Ma era davvero così? Ormai è chiaro che non solo l’Universo si sta espandendo, ma che questa espansione sta accelerando e, quindi, esiste un’energia che si oppone alla gravità e spinge le galassie sempre più lontano l’una dall’altra. In mancanza di un nome più specifico, questa è quella che chiamiamo «energia oscura» e, come la costante cosmologica per un ipotetico Universo statico, fa tornare i conti per uno realmente in accelerazione.
Far tornare i conti però non basta: per quanto sottile e sfuggente sia questa energia deve esistere un modo per identificarla e studiarla, ed è quello che dal 2006 fa il progetto WiggleZ grazie al Anglo-Australian Telescope (AAT, nella foto) e al UK Schmidt Telescope. Per cinque anni questi strumenti hanno scandagliato 240.000 galassie misurando due parametri che si ritiene possano rivelare l’energia oscura: l'oscillazione acustica barionica e la crescita degli ammassi e dei superammassi galassie.
L'oscillazione acustica barionica si riferisce al modo in cui le galassie sono raggruppate. Ad esempio, nell’Universo attuale due galassie tendono a posizionarsi a una distanza di 490 milioni di anni luce. WiggleZ ha però guardato indietro nella storia del cosmo fino a otto miliardi di anni di anni fa, e ha scoperto che le galassie di allora erano posizionate fra loro proprio come ci si aspetterebbe secondo il Modello cosmologico standard in presenza della quantità ipotizzata di energia oscura (circa il 73% di tutta l'energia).
Anche nel caso degli ammassi i telescopi hanno scrutato l’Universo a partire da 8 miliardi di anni fa, tracciandone l’evoluzione fino a oggi. Come si è visto l'energia oscura si oppone alla gravità e uno degli effetti è rallentare la formazione degli ammassi di galassie, che infatti si creano man mano che le galassie cadono una verso l’altra per effetto della lor massa: anche in questo caso le osservazioni si accordano con il Modello cosmologico standard corretto per includere l’energia oscura.
Chris Blake, della Swinburne University of Technology di Melbourne, in Australia, e i suoi colleghi hanno appena presentato questi risultati in due articoli scientifici accettati per la pubblicazione su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society e già disponibili on line. Blake ha commentato: «Il nostro nuovo lavoro dimostra che l’energia oscura è reale. Einstein continua a non vacillare».
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Riferimenti
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The WiggleZ Dark Energy Survey: the growth rate of cosmic structure since redshift z = 0.9. Chris Blake, Sarah Brough, Matthew Colless et al [25 authors]. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, in press. | Link
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The WiggleZ Dark Energy Survey: testing the cosmological model with baryon acoustic oscillations at z = 0.6. Chris Blake, Tamara Davis, Gregory B. Poole et al [26 authors]. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, in press. | Link
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Australian Astronomical Observatory, comunicato stampa del 19 maggio 2011 | Link
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