Ci sono vuoti nell'universo e non possiamo vederli correttamente. E questa è una buona cosa.
Questi vuoti - giganteschi spazi irregolari nello spazio che sono vuoti di galassie - sono in tutto il cosmo. Ma, poiché sono vuoti, gli astronomi non possono osservarli direttamente. Invece, li individuano mappando le galassie attraverso lo spazio e quindi contrassegnando le aree tra queste aree. Tuttavia, dalla nostra prospettiva sulla Terra, tutti quei vuoti sembrano distorti.
Queste aree appaiono allungate in alcuni punti e schiacciate in altri. Questa è una conseguenza del "redshifting" delle galassie ai loro confini, una distorsione visiva causata dal movimento di questi sistemi: mentre si allontanano dallo spettatore (terrestri, in questo caso), le lunghezze d'onda delle galassie sembrano allungarsi, diventando più rosse ; quelli che si muovono verso di noi sembrerebbero più blu man mano che le loro lunghezze d'onda si accorciano. Energia oscura è il nome che gli astronomi hanno dato a una forza invisibile che allunga il nostro universo e fa allontanare le galassie l'una dall'altra.
Questa distorsione risulta essere una buona cosa, secondo un articolo pubblicato il 9 luglio sulla rivista Physical Review D. Fino ad ora, i ricercatori hanno fatto affidamento su misurazioni precise dei turni rossi delle singole galassie per capire quanto velocemente si sta espandendo l'universo, e a sua volta, quanta energia oscura è presente per guidare quell'espansione. Ma misurare le distorsioni dei vuoti risulta essere una tecnica molto più precisa, che consente ai ricercatori di restringere ulteriormente tale espansione.
"Ciò che stiamo effettivamente misurando è la distorsione delle posizioni delle galassie attorno alle regioni vuote", ha affermato Seshadri Nadathur, ricercatore dell'Università di Portsmouth nel Regno Unito, e autore principale dell'articolo. "La cosa bella dei vuoti è che sono regioni dello spazio attorno alle quali possiamo modellare con precisione i movimenti della galassia."
Questo perché la matematica necessaria per determinare con precisione i movimenti delle galassie diventa molto più semplice all'interno di questi vuoti, ha detto Nadathur a Live Science. (In questo caso, il team di ricerca ha studiato i vuoti a circa 5,5 miliardi di anni luce dalla Terra.)
"Le galassie si muovono a causa della gravità che le spinge verso regioni di materia in eccesso, e il problema in generale è che la nostra teoria della gravità - la relatività generale di Einstein - è molto complessa e le equazioni sono difficili da risolvere esattamente", ha detto. "Quindi la maggior parte delle volte in cosmologia usiamo approssimazioni - conosciute come" teoria delle perturbazioni "- per aiutare a rendere trattabile il problema. Questa teoria delle perturbazioni funziona molto meglio nelle regioni vuote che nelle regioni dove c'è molta materia, quindi il nostro le previsioni sono più semplici da realizzare e molto più accurate nei vuoti ".
Il risultato di questa maggiore precisione è che, usando la tecnica introdotta in questo documento, gli scienziati possono fare stime molto più precise del tasso di espansione dell'universo e confermare meglio che i tassi di espansione osservati si allineano alle teorie preferite degli astronomi per il motivo dell'espansione sta succedendo . Il nuovo risultato limita ulteriormente la portata di alcune teorie alternative che fluttuano là fuori. Anche le precedenti misurazioni migliori del moto galattico hanno fatto tutto questo, ma circa quattro volte meno bene, secondo Nadathur.
Le precedenti migliori misurazioni degli spostamenti verso il rosso dei vuoti galattici provenivano da uno studio del cielo chiamato Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS). Questa misurazione della distorsione del vuoto si basava anche sui dati BOSS, ma ha notevolmente migliorato le sue conclusioni applicando questa nuova tecnica di analisi ai dati BOSS.
La misurazione migliorata dell'espansione dell'universo si è conformata alle teorie esistenti su come funziona l'energia oscura nell'universo, i ricercatori hanno scritto nel documento: che viviamo in un universo "piatto" con costante energia oscura che guida la sua espansione. "Mettendo insieme i nostri risultati con quelli della tecnica BAO, siamo in grado di ottenere una misurazione molto migliore del tasso di espansione cosmica circa 5,5 miliardi di anni fa", ha detto Nadathur. "E questo a sua volta è molto importante perché ci dice che cosa ha fatto l'energia oscura in quel periodo, così come altre cose come la curvatura dello spazio - che è ciò che ci entusiasma."
I ricercatori hanno anche sottolineato nel documento che ci sono diversi imminenti sforzi per scansionare il cielo più precisamente di BOSS, al fine di comprendere ancora meglio l'energia oscura. Questa stessa tecnica, hanno scritto i ricercatori, dovrebbe migliorare notevolmente anche la precisione di tali sondaggi.
