Diffusi i dettagli sulla più grande mappa in 3D dell'Universo visibile

Scienze
Anand Raichoor (EPFL), Ashley Ross (Ohio State University), SDSS Collaboration

E’ stato possibile grazie al lavoro dagli astrofisici dello Sloan Digital Sky Survey (SDSS) che sono stati capaci di ricostruire le varie fasi di espansione dell'Universo, cercando così di colmare alcune delle lacune più significative nello studio della sua storia

Un lavoro meticoloso, durato cinque anni, per ricostruire la più grande mappa in 3D dell'Universo visibile che sia mai stata realizzata, creata grazie all’analisi dettagliata di milioni di galassie e di quasar. L’hanno realizzata gli astrofisici dello Sloan Digital Sky Survey (SDSS) che sono stati capaci anche di ricostruire le varie fasi di espansione dell'Universo, cercando così di colmare alcune delle lacune più significative nello studio della sua storia, discusse in una recente analisi della mappa. "Conosciamo abbastanza bene l'antica storia dell'Universo e la sua recente storia di espansione, ma c’è un divario problematico nel mezzo di 11 miliardi di anni", ha spiegato il cosmologo Kyle Dawson, esperto dell'Università dello Utah, che ha coordinato il team di lavoro. "Per cinque anni, abbiamo lavorato per colmare questa lacuna e stiamo usando quelle informazioni per fornire alcuni dei più sostanziali progressi della cosmologia nell'ultimo decennio", ha spiegato. I dati analizzati provengono dal Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (eBOSS), una collaborazione internazionale che comprende oltre 100 astrofisici nel mondo.

La mappa in 3D diffusa dagli esperti
La mappa in 3D diffusa dagli esperti - Anand Raichoor (EPFL), Ashley Ross (Ohio State University) and the SDSS Collaboration

Le misurazioni più accurate di sempre

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La prima fotografia di tutto il cielo del telescopio eRosita

"Nel loro insieme, le analisi dettagliate della mappa eBOSS e i precedenti esperimenti del team SDSS hanno potuto fornire le misurazioni più accurate nella storia dell’espansione dell’Universo, nel più ampio intervallo di tempo cosmico", ha spiegato Will Percival dell'Università di Waterloo. "Questi studi ci consentono di collegare tutte queste misurazioni in una storia completa dell'espansione dell'Universo”, ha poi aggiunto.  Al centro di questo lavoro ci sono state, come detto, le misurazioni specifiche di oltre due milioni di galassie e quasar che coprono, per l’appunto, 11 miliardi di anni di tempo cosmico. La mappa finale realizzata ha rivelato le tappe che definiscono la struttura nell'Universo, a partire dal tempo in cui l'Universo aveva solo circa 300.000 anni. La storia cosmica che è stata rivelata in questa mappa mostra che circa sei miliardi di anni fa, l'espansione dell'Universo ha iniziato ad accelerare e da allora ha continuato a diventare sempre più veloce. Questa espansione accelerata sembra essere dovuta a una misteriosa componente invisibile dell'Universo, chiamata "energia oscura", coerente con la Teoria generale della relatività di Einstein ma estremamente difficile da conciliare con l’attuale comprensione della fisica delle particelle che viene condivisa tra gli esperti.

La Costante di Hubble

Entrando nel dettaglio, la combinazione delle osservazioni di eBOSS con gli studi dell'Universo legati ai suoi primordi, ha potuto sottolineare ad esempio la misurazione dell'attuale tasso di espansione dell'Universo (la "Costante di Hubble"), segnalata come inferiore di circa il 10% rispetto al valore trovato dalle distanze dalle galassie vicine. L'elevata precisione dei dati rilevati da eBOSS, spiegano gli esperti, può significare come sia abbastanza improbabile che questa discrepanza sia dovuta al caso. "Solo con mappe come la nostra si può davvero dire con certezza che c'è una discrepanza nella costante di Hubble", ha detto Eva-Maria Mueller dell'Università di Oxford, che ha guidato l'analisi per interpretare i risultati dell'intero campione SDSS. Secondo gli astrofisici non esiste una spiegazione ampiamente accettata per questa discrepanza nei tassi di espansione misurati, ma una possibilità potrebbe essere quella secondo cui una forma precedentemente sconosciuta di materia o energia dell'Universo primordiale potrebbe aver lasciato una traccia nella nostra storia.

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