Cinque anni fa, il premio Nobel per la fisica è stato assegnato a tre astronomi per la loro scoperta alla fine degli anni '90 del secolo scorso. Hanno scoperto che l'universo si sta espandendo sempre più velocemente. Le conclusioni degli scienziati si basavano sull'analisi delle supernove di tipo Ia - spettacolari esplosioni termonucleari di stelle morenti - che sono state osservate dal telescopio spaziale Hubble e dai telescopi terrestri. Tutto ciò ha portato ad una diffusa accettazione dell'idea che l'universo sia pieno di una sostanza misteriosa, l'energia oscura, che accelera l'espansione.
E ora un gruppo di scienziati guidato dal professor Subir Sarkan del Dipartimento di Fisica dell'Università di Oxford ha espresso dubbi su questo concetto cosmologico standard. Utilizzando un set di dati ampiamente ampliato - un catalogo di 740 supernove di tipo Ia, più di 10 volte la dimensione del campione originale - gli scienziati hanno scoperto che i dati di espansione potrebbero essere meno accurati di quanto si pensasse in precedenza. I dati corrispondono a un tasso di espansione costante.
Lo studio è stato pubblicato su Scientific Reports sulla rivista Nature.
Il professor Sarkar, che lavora anche al Niels Bohr Institute di Copenaghen, ha dichiarato: “La scoperta dell'accelerazione dell'espansione dell'universo è valsa il Premio Nobel, il Premio Gruber e il Premio Breakthrough in Fundamental Physics. Ciò ha portato all'adozione diffusa dell'idea che l'universo sia dominato da "energia oscura" che si comporta come una costante cosmologica - e ora è il "modello standard" della cosmologia.
Tuttavia, ora esiste un database molto più ampio di supernovae sulla base del quale è possibile effettuare analisi statistiche rigorose e dettagliate. Abbiamo analizzato l'ultimo catalogo delle supernove di tipo Ia 740 - dieci volte di più del campione originale - e abbiamo scoperto che la prova dell'accelerazione dell'espansione è nella migliore delle ipotesi, come dicono i fisici, "3 sigma". Questo è lontano dal 5 sigma richiesto dallo standard affinché una scoperta sia di fondamentale importanza.
Un esempio simile in questo contesto sarebbe la recente ipotesi dell'esistenza di una nuova particella da 750 GeV basata sui dati del Large Hadron Collider del CERN. Inizialmente aveva un significato elevato - 3,9 e 3,4 sigma nel dicembre dello scorso anno - e sono stati scritti più di 500 articoli teorici. Ma ad agosto è stato annunciato che i nuovi dati hanno mostrato che l'importanza era scesa a meno di 1 sigma. Tutto si è rivelato essere una fluttuazione statistica e non ci sono particelle.
Ci sono altri dati che dovrebbero supportare l'idea di un'espansione accelerata dell'Universo, ad esempio, le informazioni sul fondo cosmico a microonde - il debole bagliore residuo del Big Bang - ottenute dal satellite Planck. Tuttavia, il professor Sarkar afferma che “tutti questi test sono indiretti, eseguiti nell'ambito del modello ipotizzato, e l'energia oscura non influenza direttamente la CMB. In effetti, potrebbe esserci un debole effetto Sachs-Wolfe, ma non c'è stata ancora una chiara conferma di ciò.
“È possibile che siamo stati ingannati e l'apparente manifestazione dell'energia oscura è una conseguenza dell'analisi dei dati nel quadro di un modello teorico semplificato - che è stato accettato come fatto negli anni '30, molto prima che i dati normali apparissero. Un quadro teorico più complesso, che tenga conto del fatto che l'universo non è del tutto omogeneo e che i suoi contenuti materiali potrebbero non comportarsi come un gas ideale - due presupposti chiave della cosmologia standard - può spiegare tutte le osservazioni senza la necessità di includere l'energia oscura. E per quanto riguarda l'energia del vuoto, non ne abbiamo assolutamente alcuna comprensione nella teoria fondamentale.
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“Naturalmente, dovrà essere fatto molto lavoro per convincere la comunità dei fisici di questo, ma il nostro lavoro deve dimostrare che il pilastro chiave del modello cosmologico standard è molto fragile. Si spera che questo ci incoraggerà ad analizzare meglio i dati cosmologici e a sviluppare altri modelli cosmologici.
ILYA KHEL
