DESI: Test cosmico della gravità di Einstein

Risultati della ricerca su vastissime distanze e struttura cosmica

La teoria della gravità di Albert Einstein è stata testata su scala cosmica da un team internazionale di ricercatori che ha esaminato il comportamento della forza gravitazionale su vastissime distanze. Lo Strumento Spettroscopico per l’Energia Oscura (DESI) ha giocato un ruolo chiave in questa ricerca, scoprendo che il modo in cui le galassie si aggregano è in linea con le previsioni della Relatività Generale di Einstein. L’analisi dettagliata dei primi dati raccolti da DESI rappresenta uno dei test più rigorosi mai condotti sulla gravità a livello cosmico.

Guardando l’evoluzione delle galassie nel tempo, DESI ha potuto esplorare come si sviluppa la struttura cosmica, offrendo la possibilità di testare anche teorie alternative come la gravità modificata, proposta per spiegare l’espansione accelerata dell’universo. Gestito dal Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti, DESI coinvolge diverse istituzioni britanniche come l’Università di Portsmouth, l’Università di Durham e UCL, insieme a ricercatori di altre università britanniche.

Le previsioni di Einstein sulla gravità sono state confermate da DESI, che ha mappato il raggruppamento di milioni di galassie in un arco temporale di 11 miliardi di anni. Questo studio ha rappresentato uno dei test più rigorosi della Relatività Generale a livello cosmico, offrendo importanti insight sul ruolo della gravità nell’universo.

Geminidi sopra l'Osservatorio Nazionale di Kitt Peak
Dirigendosi verso la Terra, le meteore della pioggia di meteoriti Geminidi solcano il cielo sopra il telescopio Mayall da 4 metri Nicholas U. Mayall all’Osservatorio Nazionale di Kitt Peak (KPNO) in Arizona. Il telescopio Mayall è il più grande telescopio al KPNO ed è una grande attrazione accanto ai fenomeni circumstellari del nostro Sistema Solare. Attualmente il telescopio ospita lo Strumento Spettroscopico per l’Energia Oscura (DESI).
KPNO/NOIRLab/NSF/AURA/R. Sparks (NSF NOIRLab)

Studiando il raggruppamento delle galassie nel corso del tempo, i ricercatori hanno individuato schemi che svelano l’evoluzione della struttura dell’universo. Questo ha permesso a DESI di confrontare le teorie di gravità modificata, alternative alla spiegazione dell’espansione accelerata dell’universo attribuita all’energia oscura. I risultati hanno confermato la validità del modello standard di gravità e delle previsioni di Einstein, limitando le possibili teorie alternative.

Strumento Spettroscopico per l'Energia Oscura Installato sul Telescopio da 4 Metri Nicholas U. Mayall
Lo Strumento Spettroscopico per l’Energia Oscura (DESI) è montato sul Telescopio da 4 metri Nicholas U. Mayall della National Science Foundation degli Stati Uniti presso l’Osservatorio Nazionale di Kitt Peak, un Programma di NSF NOIRLab.
KPNO/NOIRLab/NSF/AURA/P. Marenfeld

L’Università di Portsmouth, l’Università di Durham e l’University College London sono state coinvolte nelle ultime scoperte di DESI, condividendo i risultati attraverso articoli pubblicati sul repository online arXiv. Il Dott. Seshadri Nadathur, Professore Associato presso l’Istituto di Cosmologia e Gravitazione dell’Università di Portsmouth, ha guidato il gruppo responsabile della nuova analisi.

DESI ha contribuito a testare la teoria della gravità di Einstein su scale cosmologiche, esplorando come le galassie si sono raggruppate nel corso del tempo. Questo strumento all’avanguardia ha permesso di raccogliere dati su un vasto numero di galassie, offrendo importanti informazioni sulla gravità e sull’evoluzione dell’universo.

Un’analisi dettagliata dei dati di DESI ha fornito nuovi limiti superiori sulla massa dei neutrini, particelle fondamentali il cui peso non è ancora stato misurato con precisione in laboratorio. Gli esperimenti condotti hanno stabilito un limite superiore alla massa dei neutrini, avvicinandosi al limite inferiore, con un valore pari a circa un dieci milionesimo della massa dell’elettrone.

DESI, con i suoi 5.000 “occhi” in fibra ottica, è in grado di raccogliere la luce da un gran numero di galassie in tempi rapidi. L’Università College London ha contribuito alla realizzazione del correttore ottico di DESI, fondamentale per la raccolta dei dati. I risultati più recenti hanno ampliato l’analisi dei dati di DESI, rivelando nuove informazioni sull’energia oscura e sull’espansione dell’universo.

DESI, situato in Arizona sul Telescopio Nicholas U. Mayall da 4 metri presso l’Osservatorio Nazionale di Kitt Peak, è finanziato dall’Ufficio della Scienza del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti. Attualmente nel suo quarto anno di attività, DESI mira a raccogliere dati da milioni di galassie entro la conclusione del progetto, offrendo importanti contributi alla fisica e alla cosmologia.

La collaborazione di DESI riconosce l’importanza culturale del sito in cui opera, Iolkam Du’ag (Kitt Peak), per la Nazione Tohono O’odham, sottolineando il rispetto per il contesto in cui svolge la sua ricerca.