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Espansione accelerata, arriva una nuova conferma

Lo scorso novembre un gruppo di astrofisici dell’Università Yonsei (Corea del Sud), guidato da Young-Wook Lee, pubblicò uno studio su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, ripreso anche qui su Media Inaf, nel quale si sosteneva che l’universo fosse già entrato in una fase di espansione rallentata almeno un miliardo di anni fa. Un’affermazione che, se confermata da successivi studi, avrebbe portato a una crisi del modello cosmologico standard Lambda-Cdm, che descrive un universo in espansione accelerata guidata dall’energia oscura. Ora però uno studio guidato da Phil Wiseman dell’Università di Southampton sembra aver scongiurato la crisi: l’articolo che riporta i risultati, pubblicato la settimana scorsa su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, conferma infatti l’espansione accelerata.

In particolare, lo studio si è basato sull’osservazione delle supernove di tipo Ia, utilizzate come candele standard per misurare le distanze cosmologiche grazie all’andamento standardizzabile della loro curva di luce. Misurando anche lo spostamento verso il rosso della luce osservata, è possibile ottenere la velocità di espansione in corrispondenza di diverse distanze spazio-temporali ed evidenziarne così l’accelerazione. Nel 1998, proprio grazie all’osservazione delle supernove di tipo Ia, Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt e Adam Riess scoprirono l’espansione accelerata dell’universo, risultato che valse loro nel 2011 il premio Nobel per la fisica.

Questa immagine combina i dati provenienti da quattro telescopi spaziali per offrire una visione multibanda di ciò che resta di RCW 86, il più antico esempio documentato di supernova. Crediti raggi X: Nasa/Cxc/Sao & Esa; Infrarossi: Nasa/Jpl-Caltech/B. Williams (Ncsu)

«Affermazioni straordinarie richiedono verifiche particolarmente accurate», dice Riess, che, insieme a Schmidt, è anche fra i coautori del nuovo studio condotto da Wiseman. «Quello che abbiamo riscontrato è che, quando calibriamo queste supernove tenendo conto dei diversi ambienti che le ospitano e delle diverse popolazioni, le prove a sostegno dell’accelerazione cosmica rimangono straordinariamente coerenti».

Secondo lo studio del 2025 del team sudcoreano, infatti, con l’avanzare dell’età dell’universo le supernove Ia presentano luminosità massime diverse: questo indurrebbe gli astronomi a ritenere – erroneamente, stando agli autori del precedente articolo – che l’universo stia accelerando mentre in realtà starebbe rallentando. Lettura ora contestata dal team guidato da Wiseman, che ha individuato un errore nel modo in cui veniva stimata l’età delle stelle: in particolare, i risultati dello studio di novembre partivano dal presupposto – errato – che l’età di una galassia fosse la stessa dell’età della stella esplosa in supernova. Non solo: gli autori del nuovo articolo contestano allo studio sudcoreano il fatto di non tenere conto della massa delle galassie ospiti, una correzione standard utilizzata nella cosmologia moderna per dimostrare l’accuratezza.

«Le misurazioni precedenti, ampiamente accettate, erano in realtà corrette e la nostra attuale comprensione del destino dell’universo rimane solida», sostiene Wiseman. «Fortunatamente abbiamo scongiurato questa crisi, ma rimane il mistero sul perché il tasso di espansione dell’universo continui ad accelerare. Avendo dimostrato che le nostre misurazioni sono corrette, possiamo ora tornare a cercare di capire cosa sia effettivamente questa energia oscura, piuttosto che chiederci se esista davvero».

Anche se la crisi pare scongiurata, il fatto che teorie e osservazioni precedenti vengano messe in discussione è fondamentale per la scienza, sottolinea un altro fra i coautori del nuovo studio, Mark Sullivan, dell’Università di Southampton: «È così che si compiono progressi. Sebbene quest’idea non si sia rivelata corretta, ha aperto nuove vie di pensiero su come esplodono le supernove e su come possiamo misurare l’energia oscura in modo più accurato».

«Recentemente ci siamo concentrati molto sull’astrofisica delle esplosioni e su come queste influenzino la cosmologia», conclude Brodie Popovic, coautore dello studio. «Questa è stata una buona occasione per tornare indietro e rivedere tutte le nostre ipotesi: a quanto pare, sì, comprendiamo davvero questi fenomeni e ne teniamo conto nelle nostre misurazioni cosmologiche».

Per saperne di più:

  • Leggi su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society l’articolo “Still accelerating: type Ia supernova cosmology is robust to host galaxy age evolution” di Phil Wiseman, Brodie Popovic, Mark Sullivan, Adam G. Riess, Dan Scolnic, Rebecca C. Chen, Tamara M. Davis, Lluís Galbany, Isobel M. Hook, Saurabh W. Jha, Lisa Kelsey, Yukei S. Murakami, Mickaël Rigault, Benjamin M. Rose, Brian Schmidt, Mat Smith e Maria Vincenzi

 

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