Ci sono alcuni momenti più mozzafiato che stare sotto un cielo stellato brillante. La Via Lattea, che si avvolge sopra in un foglio cosmico di colori e motivi, suggerisce anche che c'è molto di più di quello che si vede.
Molti di noi desiderano ardentemente queste notti buie, lontano dalle luci della città. Ma un nuovo studio suggerisce che l'Universo è un po ' pure buio.
Le vaste aree dello spazio vuoto sono collegate da filamenti di idrogeno ed elio. Ma c'è una disconnessione tra la luminosità della struttura su larga scala dell'Universo e la sua luminosità.
In un recente studio, un team di astronomi guidato da Juna Kollmeier del Carnegie Institute for Science ha scoperto che la luce proveniente da popolazioni conosciute di stelle e quasar non è abbastanza per spiegare le osservazioni dell'idrogeno intergalattico.
In un universo ben illuminato, l'idrogeno intergalattico sarà facilmente distrutto da fotoni energetici, il che significa che le immagini della struttura su larga scala appariranno effettivamente più scure. Mentre in un universo oscuro, ci sono meno fotoni per distruggere l'idrogeno intergalattico e le immagini appariranno più luminose.
Le osservazioni del telescopio spaziale Hubble della struttura su larga scala mostrano un universo illuminato. Ma le simulazioni di supercomputer che utilizzano solo le fonti note di luce ultravioletta producono un universo debolmente illuminato. La differenza è del 400 percento.
Le osservazioni indicano che i fotoni ionizzanti provenienti da giovani stelle calde sono quasi sempre assorbiti dal gas nella galassia ospite, quindi non sfuggono mai per influenzare l'idrogeno intergalattico. Il colpevole necessario potrebbe essere il numero noto di quasar, che è molto più basso del necessario per produrre la luce richiesta.
"O la nostra spiegazione della luce proveniente da galassie e quasar è molto lontana, o c'è qualche altra fonte importante di fotoni ionizzanti che non abbiamo mai riconosciuto", ha detto Kollmeier in un comunicato stampa. “Stiamo chiamando questa luce mancante la crisi della sottoproduzione di fotoni. Ma sono gli astronomi che sono in crisi - in un modo o nell'altro, l'universo sta andando d'accordo. "
Stranamente, questa discrepanza appare solo nel cosmo vicino, relativamente ben studiato. Nel primo universo, tutto si somma.
"Le simulazioni si adattano perfettamente ai dati nell'universo primordiale e si adattano magnificamente ai dati locali se ci è permesso supporre che questa luce extra sia davvero lì", ha detto il coautore Ben Oppenheimer dell'Università del Colorado. "È possibile che le simulazioni non riflettano la realtà, che di per sé sarebbe una sorpresa, perché l'idrogeno intergalattico è la componente dell'Universo che pensiamo di capire meglio".
Quindi gli astronomi stanno tentando di far luce sulla luce mancante.
"La possibilità più eccitante è che i fotoni mancanti provengano da una nuova fonte esotica, non da galassie o quasar", ha affermato il coautore Neal Katz dell'Università del Massachusetts ad Amherst.
Il team sta esplorando queste nuove fonti con vigore. È possibile che ci sia una popolazione di quasar da scoprire nell'universo vicino. O più esoticamente, i fotoni potrebbero essere creati dall'annientamento della materia oscura.
"La cosa grandiosa di una discrepanza del 400 percento è che sai che qualcosa non va", ha detto il coautore David Weinberg della Ohio State University. "Non sappiamo ancora di cosa si tratti, ma almeno una cosa che pensavamo di sapere sull'universo di oggi non è vera."
I risultati sono stati pubblicati in The Astrophysical Journal Letters e sono disponibili online.
