C'è qualcosa nella cosmologia che potrebbe costringerci a riscrivere alcuni libri di testo. È tutto incentrato sulla misurazione dell'espansione dell'Universo, che è, ovviamente, una parte piuttosto chiave della nostra comprensione del cosmo.
L'espansione dell'Universo è regolata da due cose: Dark Energy e Dark Matter. Sono come lo yin e lo yang del cosmo. Uno guida l'espansione, mentre uno mette i freni sull'espansione. L'energia oscura spinge l'universo ad espandersi continuamente, mentre la materia oscura fornisce la gravità che ritarda tale espansione. E fino ad ora, Dark Energy è sembrata essere una forza costante, senza mai vacillare.
Come viene conosciuto? Bene, il Cosmic Microwave Background (CMB) è un modo per misurare l'espansione. Il CMB è come un'eco dei primi tempi dell'Universo. Sono le prove lasciate indietro dal momento circa 380.000 anni dopo il Big Bang, quando il tasso di espansione dell'Universo si stabilizzò. Il CMB è la fonte della maggior parte di ciò che sappiamo di Dark Energy e Dark Matter. (Puoi ascoltare la CMB da solo accendendo una radio domestica e sintonizzandoti su statica. Una piccola percentuale di quella statica proviene dalla CMB. È come ascoltare l'eco del Big Bang.)
Il CMB è stato misurato e studiato in modo abbastanza approfondito, in particolare dall'osservatorio Planck dell'ESA e dal Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP). Il Planck, in particolare, ci ha fornito un'istantanea dell'Universo primordiale che ha permesso ai cosmologi di prevedere l'espansione dell'Universo. Ma la nostra comprensione dell'espansione dell'Universo non viene solo dallo studio del CMB, ma anche dalla Costante di Hubble.
La costante di Hubble prende il nome da Edwin Hubble, un astronomo americano che osservò che la velocità di espansione delle galassie può essere confermata dal loro spostamento verso il rosso. Hubble ha anche osservato le stelle variabili Cefeide, un tipo di candela standard che ci fornisce misurazioni affidabili delle distanze tra le galassie. Combinando le due osservazioni, la velocità e la distanza, si ottenne una misurazione per l'espansione dell'Universo.
Quindi abbiamo avuto due modi per misurare l'espansione dell'Universo e per lo più sono d'accordo l'uno con l'altro. Ci sono state discrepanze tra i due di alcuni punti percentuali, ma questo è stato nel regno degli errori di misurazione.
Ma ora qualcosa è cambiato.
In un nuovo articolo, il Dr. Adam Riess della Johns Hopkins University e il suo team hanno riportato una misurazione più rigorosa dell'espansione dell'Universo. Riess e il suo team hanno utilizzato il telescopio spaziale Hubble per osservare 18 candele standard nelle loro galassie ospiti e hanno ridotto alcune delle incertezze inerenti agli studi passati sulle candele standard.
Il risultato di questa misurazione più accurata è che la costante di Hubble è stata perfezionata. E ciò, a sua volta, ha aumentato la differenza tra i due modi in cui viene misurata l'espansione dell'Universo. Il divario tra ciò che ci dice la costante di Hubble è il tasso di espansione, e ciò che il CMB, misurato dal veicolo spaziale Planck, ci dice è il tasso di espansione, ora è dell'8%. E l'8% è una discrepanza troppo grande per essere spiegata come errore di misurazione.
La conseguenza di ciò è che potremmo aver bisogno di rivedere il nostro modello standard di cosmologia per renderlo conto in qualche modo. E in questo momento, possiamo solo indovinare cosa potrebbe essere necessario cambiare. Ci sono almeno un paio di candidati, però.
Potrebbe essere incentrato sulla materia oscura e su come si comporta. È possibile che Dark Matter sia influenzato da una forza nell'Universo che non agisce su nient'altro. Poiché così poco si sa su Dark Matter, e il nome stesso è poco più che un segnaposto per qualcosa di cui siamo quasi completamente ignoranti, potrebbe essere.
Oppure, potrebbe essere qualcosa a che fare con Dark Energy. Anche il suo nome è in realtà solo un segnaposto per qualcosa di cui non sappiamo quasi nulla. Forse l'energia oscura non è costante, come abbiamo pensato, ma cambia nel tempo per diventare più forte ora che in passato. Ciò potrebbe spiegare la discrepanza.
Una terza possibilità è che le candele standard non siano gli indicatori affidabili della distanza che pensavamo fossero. Abbiamo già perfezionato le nostre misurazioni di candele standard prima, forse lo faremo di nuovo.
Dove tutto questo porta è aperto alla speculazione a questo punto. Il tasso di espansione dell'Universo è cambiato prima; circa 7,5 miliardi di anni fa ha accelerato. Forse sta cambiando di nuovo, proprio ora ai nostri tempi. Poiché l'energia oscura occupa il cosiddetto spazio vuoto, forse ne viene creata una quantità maggiore man mano che l'espansione continua. Forse stiamo raggiungendo un altro punto di ribaltamento o bilanciamento.
L'unica cosa certa è che è un mistero. Uno che siamo spinti a capire.
