L’Universo si sta espandendo più rapidamente del previsto: cosmologia a rischio?

Un gruppo internazionale di astrofisici della collaborazione H0liCOW, coordinato dall'Istituto tedesco Max Planck, ha pubblicato sulla rivista Monthly Notices of Royal Astronomical Society i risultati di una ricerca che fornirebbe un nuovo valore dell'accelerazione di espansione dell'universo. Ormai da decenni gli scienziati concordano sul fatto che l'Universo sia in continua espansione fin dal momento della sua origine durante il Big Bang, ma è con il lavoro di tre Premi Nobel – Perlmutter, Schmidt e Riess – che a fine anni '90 si è scoperto che l'Universo non solo si espande ma è in fase accelerata, ovvero la velocità con cui si espande sta aumenta nel tempo.

Ma come quantificare esattamente questa accelerazione? Il tasso di accelerazione di espansione dell'universo è dato dalla cosiddetta costante di Hubble, che è una costante spaziale, nel senso che in un determinato momento in tutto l'Universo ha lo stesso valore, mentre invece può variare nel tempo. "La costante di Hubble è un dato cruciale per la moderna astronomia", ha riportato la ricercatrice Sherry Suyu del Plank Institute, "in quanto può aiutarci capire se le nostre rappresentazioni dell'Universo siano effettivamente corrette, o se stiamo trascurando qualcosa di fondamentale".

Il gruppo di ricerca, utilizzando il telescopio spaziale Hubble di NASA e ESA e l’osservatorio Keck alle Hawaii , ha calcolato un valore della costante di Hubble che si discosta leggermente dal valore finora utilizzato. Il calcolo dell'espansione si ottiene con il metodo delle "lenti gravitazionali", ovvero osservando come la luce emessa da un grosso corpo celeste luminoso viene deformata nel momento in cui passa vicino ad un altro corpo posto "davanti" al corpo luminoso. In questa occasione i ricercatori H0liCOW hanno utilizzato come riferimento cinque quasar – nuclei di galassie molto luminosi – posti a grande distanza dalla Terra e nascosti dietro a enormi galassie. La luce dei quasar, pur trovando un ostacolo, viene piegata e riesce ad arrivare fino a noi.

Il valore quindi ottenuto dalle nuove osservazioni è in disaccordo con quello precedentemente calcolato dal satellite Planck dell'Esa. Tuttavia si deve considerare che il Planck ha misurato la costante di Hubble utilizzando la radiazione cosmica di fondo, ottenendo quindi il valore di accelerazione per l'Universo primordiale.

"Ci si sarebbe aspettati che i due valori coincidessero, ma non è stato così", ha dichiarato Antonio Masiero, vicepresidente dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, "Naturalmente – ha aggiunto – ogni risultato scientifico accanto al valore contiene anche un margine di incertezza, e al momento la misura pervenuta dalle osservazioni recenti ha un'incertezza intorno a 4%: è già un ottimo risultato, ma ancora relativamente grande".

E' difficile stabilire ora il peso di questa scoperta, ma il risultato rivela le potenzialità di un nuovo metodo di indagine per conoscere la storia e l'evoluzione del nostro Universo. Il team H0LiCOW sta pensando di ridurre gli errori di calcolo utilizzando altri 100 quasar come lenti gravitazionali, migliorando così le stime. "Se continueremo a notare differenze con la riduzione del margine di errore potremmo trovarci davanti a qualcosa di entusiasmante, che va oltre a quanto teorizzato dal Modello Standard della Cosmologia", ha commentato il fisico Chris Fassnacht, membro del gruppo H0LiCOW.