Questa settimana al National Astronomy Meeting del Royal Astronomical Society nel Regno Unito, i fisici stanno sfidando le prove dei recenti risultati del BICEP2 riguardanti il periodo di inflazione dell'Universo, annunciato appena 90 giorni fa. Una nuova ricerca mette in dubbio l'inclusione della teoria dell'inflazione nel Modello Cosmologico Standard per comprendere le forze della natura, la natura delle particelle elementari e lo stato attuale dell'Universo conosciuto.
Il 17 marzo 2014, sembrava che al mondo fosse stato offerto un assaggio di un ultimo ordine da eoni fa ... in realtà dall'inizio dei tempi. BICEP2, la macchina monouso al Polo Sud ha fornito un'immagine che, dopo l'analisi e la sottrazione del segnale di fondo stimato dalla Via Lattea, ha portato i suoi ricercatori a concludere che avevano trovato il primo residuo dalla nascita dell'Universo, una firma in luce antica che supportava la teoria dell'inflazione.
Trenta anni fa, la teoria dell'inflazione è stata concepita dai fisici Alan Guth e Andei Linde. Guth, Linde e altri hanno capito che un'improvvisa espansione dell'Universo a solo 1/1000000000000000000000000000000000000 di secondo dopo il Big Bang potrebbe risolvere alcuni misteri sconcertanti del Cosmo. L'inflazione potrebbe spiegare l'uniformità della radiazione di fondo cosmica. Mentre immagini come quelle del satellite COBE mostrano una chiara distribuzione delle radiazioni, in realtà queste immagini accentuano variazioni estremamente piccole della radiazione di fondo, resti del Big Bang, variazioni dell'ordine di 1/100.000 del livello di fondo.
Si noti che il tempo del periodo inflazionistico proposto dall'Universo immediatamente dopo il Big Bang consentirebbe oggi alla luce di viaggiare solo 1/1000000000000000 ° del diametro dell'atomo di idrogeno. L'Universo durante questo primo momento di espansione fu incapsulato in un volume molto più piccolo del singolo atomo.
Le emozioni sono aumentate molto quando il team BICEP2 ha annunciato le loro scoperte il 17 marzo di quest'anno. L'evento di inflazione supportato dai dati di radiazione di fondo è descritto come un super raffreddamento del Cosmo, tuttavia c'erano dei fisici che sono semplicemente rimasti freddi e sono rimasti contrari alla teoria. Il noto fisico britannico Sir Roger Primrose rimase deluso e dichiarò che l'incredibile polarizzazione circolare della luce rimasta nei dati elaborati dal BICEP2 poteva essere spiegata dall'interazione di polvere, luce e campi magnetici nel nostro quartiere, la Via Lattea.
Ora, nuove osservazioni di un altro rivelatore, uno sul satellite Planck in orbita attorno alla Terra, stanno rivelando che il contributo della radiazione di fondo proveniente da fonti locali, la polvere nella Via Lattea, sembra essere stato sottovalutato dal team BICEP2. Tutte le prove non sono ancora state presentate ma i ricercatori stanno mostrando delle riserve. Allo stesso tempo, non respinge la teoria dell'inflazione. Significa che sono necessarie più osservazioni e probabilmente con maggiore sensibilità.
Quindi, perché porre la domanda, i fisici stanno costruendo un dispositivo Rube Goldberg?
La nostra attuale comprensione dell'Universo si basa sul cosiddetto "Modello Standard" della Cosmologia. Alla riunione della Royal Astronomical Society di questa settimana, le discussioni sotto il piede potrebbero rivelare un modello standard probabilmente in uno stato di collasso o semplicemente bisogno di nuovi gadget e meccanismi per rimanere la migliore teoria di tutto.
Anche questa settimana, nuovi dati supportano ulteriormente la scoperta del Bosone di Higg da parte del Large Hadron Collider nel 2012, la particella elementare la cui esistenza spiega la massa di particelle fondamentali in natura e che supporta l'esistenza del Campo di Higgs vitale per la robustezza dello Standard Modello. Tuttavia, i dati relativi a Higgs rivelano anche che se si verificasse il periodo inflazionistico dell'Universo, se preso con il Modello Standard, si può concludere che l'Universo avrebbe dovuto crollare su se stesso e la nostra stessa esistenza oggi non sarebbe possibile.
Il Dr. Brian Green, un ricercatore nel campo della Super String Theory e della M-Theory e altri come il Dr. Stephen Hawking, affermano rapidamente che il Modello Standard è un passo intermedio verso una Teoria Unificata di tutto, l'Universo. La contorsione del Modello Standard, in una sorta di dispositivo Rube Goldberg, può essere spiegata dall'accumularsi irrefrenabile di osservazioni più acute e diverse su scala cosmica e quantistica.
Le discussioni al meeting della Royal Astronomical Society pongono ulteriori dubbi sulla teoria dell'inflazione che solo 90 giorni fa è apparsa così ben supportata da BICEP2 - dati derivati da elettronica davvero straordinaria sviluppata dalla NASA e dai ricercatori del California Institute of Technology. Le prove e le tribolazioni di queste grandi teorie per spiegare tutto ciò che risaliva al periodo appena precedente l'Anno del Miracolo di Einstein, 1905. Teorie frammentate che spiegavano separatamente le forze della natura erano presenti ma anche l'accumulo di dati osservativi aveva raggiunto un punto critico.
Oggi, le osservazioni di BICEP2, NASA ed ESA osservatori spaziali, strumenti sensibili sepolti per miglia sotterranee e esperimenti quantistici attentamente studiati nei laboratori stanno rendendo il Modello Standard più stressato per spiegare tutto, lo stesso modello così ben supportato dalla scoperta del Bosone di Higg a soli due anni fa. I cosmologi ammettono che potremmo non avere mai una teoria completa e comprovata di tutto, che sia elegante; tuttavia, le sfide al modello standard e all'inflazione incoraggeranno sicuramente i teorici più giovani a raddoppiare gli sforzi in altri lavori teorici.
Per ulteriori letture:
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