Le equazioni matematiche formulate da Albert Einstein per spiegare il funzionamento gravitazionale dell’Universo fisico all’inizio del XX secolo sono ancora considerate valide. In uno dei più grandi test della relatività generale mai realizzati, un vasto gruppo di astronomi ha tracciato la distribuzione di quasi 6 milioni di galassie nel corso di 11 miliardi di anni di storia cosmica. L’osservazione di come la gravità raggruppa queste galassie lungo filamenti della rete cosmica, contrastando con la spinta verso l’esterno dell’espansione dell’Universo, e l’evoluzione di questa rete nel tempo, si è rivelata in perfetta coerenza con le previsioni della celebre teoria di Einstein.
Questo test rappresenta forse il più grande esperimento sulla relatività generale fino ad oggi, coprendo la maggior parte dei 13,8 miliardi di anni di storia dell’Universo. Ciò conferma che la teoria è valida sia su scala cosmica che su scala più piccola. I risultati di questa ricerca sono stati presentati per la pubblicazione e sono disponibili in tre nuovi preprint caricati su arXiv prima della revisione tra pari.
La cosmologa Pauline Zarrouk del Centro Nazionale Francese per la Ricerca Scientifica ha sottolineato l’importanza di testare la relatività generale anche a livello cosmologico, non limitandosi ai sistemi solari. Lo studio del tasso di formazione delle galassie offre un’opportunità unica per verificare direttamente le teorie, dimostrando finora un’allineamento con le previsioni della relatività generale a livello cosmologico.
La gravità svolge un ruolo fondamentale nel funzionamento dell’Universo, anche se la sua natura rimane ancora un mistero. Gli oggetti con massa attraggono altri oggetti con massa, con una forza di attrazione proporzionale alla massa stessa. Questa forza altera la geometria dello spazio-tempo intorno a una massa, fungendo anche da collante che tiene insieme l’Universo.
La materia oscura genera vasti filamenti di campi gravitazionali che si estendono lungo l’intero Universo, formando una sorta di rete cosmica. La maggior parte della materia dell’Universo è distribuita lungo questi filamenti e i loro nodi. Questo modello è prevedibile, misurabile e finora estremamente ben definito dalla teoria della relatività generale.
La Collaborazione DESI, guidata dal Lawrence Berkeley National Laboratory, sta attualmente lavorando per mappare l’Universo osservabile al fine di svelarne i suoi segreti più profondi. Operativo dal 2019, DESI ha condotto un’analisi dettagliata del primo anno di dati ottenuti dall’istrumento, studiando 5,7 milioni di galassie e quasar lungo l’intera storia dell’Universo.
Utilizzando la teoria della relatività generale, la Collaborazione DESI ha previsto e osservato la crescita e la distribuzione della rete cosmica nel corso dell’evoluzione dell’Universo. I risultati confermano che l’Universo si comporta in accordo con le previsioni della relatività generale su una scala cosmica epica.
Questo studio segue un precedente articolo che ha misurato il tasso di espansione dell’Universo basandosi sui resti cosmici delle onde acustiche risalenti all’Universo primordiale. La Collaborazione DESI continua a investigare per comprendere meglio l’evoluzione dell’Universo e le forze misteriose che lo governano.
Il fisico Dragan Huterer dell’Università del Michigan ha sottolineato che DESI sta dimostrando una nuova capacità di indagare sulla gravità modificata e di migliorare i vincoli sui modelli di energia oscura. I risultati finora ottenuti hanno anche fornito limiti superiori per la massa del neutrino, una particella ancora poco compresa.
Attualmente, la Collaborazione DESI sta analizzando i dati dei primi tre anni di operatività dell’istrumento, con l’obiettivo di raccogliere informazioni su oltre 40 milioni di galassie e quasar. L’auspicio è quello di contribuire a svelare i segreti della materia oscura e dell’energia oscura, componenti predominanti dell’Universo di cui non conosciamo ancora la vera natura.
Il fisico Mark Maus del Lawrence Berkeley National Laboratory e dell’Università della California Berkeley ha sottolineato che la possibilità di esaminare l’Universo per rispondere a domande così fondamentali è un’opportunità straordinaria. Gli articoli scientifici del team sono ora disponibili su arXiv per ulteriori approfondimenti.
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