La ricerca più recente della collaborazione DESI supporta il modello standard della gravità e suggerisce un’energia oscura in evoluzione, basata su un’analisi dettagliata dei dati provenienti da milioni di galassie e quasar. Questi risultati contribuiscono significativamente alla comprensione dell’espansione accelerata dell’universo.
Un fisico dell’Università del Texas a Dallas, insieme a un team internazionale di ricercatori della collaborazione Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), sta conducendo una missione pluriennale per affrontare uno dei più grandi misteri dell’astrofisica: perché l’espansione dell’universo sta accelerando?
Gli scienziati hanno proposto teorie concorrenti per spiegare questo fenomeno. Una teoria suggerisce che l’energia oscura, una forza sconosciuta, stia spingendo le galassie lontano. Un’altra teoria ipotizza che la gravità, la forza che tiene insieme gli oggetti nei sistemi locali come il nostro sistema solare, si comporti in modo diverso su vaste scale cosmiche e potrebbe necessitare di essere rivista per tener conto dell’espansione accelerata.
Convalida delle teorie di gravità e espansione
- La collaborazione DESI, che coinvolge oltre 900 scienziati provenienti da più di 70 istituzioni, ha pubblicato una nuova analisi che affronta la seconda teoria. I loro risultati indicano che il clustering delle galassie si allinea con il modello standard della gravità: la teoria generale della relatività di Albert Einstein, che spiega anche come gli oggetti cadono sotto l’effetto della gravità e come i pianeti orbitano intorno alle stelle.
- L’analisi fornisce il test più preciso fino ad oggi su come si comporta la gravità a scale molto grandi, tracciando come la struttura cosmica è cresciuta negli ultimi 11 miliardi di anni.
Scoperte rivoluzionarie nella ricerca cosmologica
- Gli scienziati della collaborazione hanno condiviso i loro risultati in diversi articoli pubblicati il 19 novembre su arXiv, un repository online di articoli scientifici non ancora sottoposti a revisione tra pari.
- Il Dr. Mustapha Ishak-Boushaki, professore di fisica alla Scuola di Scienze Naturali e Matematica dell’UT Dallas, ha co-presieduto il gruppo di lavoro DESI che ha interpretato i dati cosmologici ed è autore principale dell’articolo che presenta un’analisi dettagliata della verifica della gravità a scale cosmiche.
- I risultati di DESI, combinati con i set di dati provenienti da altri esperimenti, sono coerenti con la teoria della relatività generale che opera a scale cosmiche, anche se non escludono completamente altre teorie di gravità modificata.
Avanzamenti nell’energia oscura e nelle strutture cosmiche
- Ishak-Boushaki presenterà i risultati sulla cosmologia insieme ad altri ricercatori a nome della collaborazione DESI a gennaio in un incontro dell’American Astronomical Society a National Harbor, Maryland.
- I nuovi risultati forniscono un’analisi estesa dei primi dati di un anno di DESI, che ad aprile hanno contribuito alla più grande mappa tridimensionale dell’universo fino ad oggi e hanno rivelato indizi che l’energia oscura potrebbe evolversi nel tempo.
- L’ultima analisi è anche coerente con i nostri precedenti risultati che danno preferenza alla teoria secondo cui l’energia oscura non è costante, ma dinamica, il che è un risultato molto importante per l’accelerazione cosmica, ha detto Ishak-Boushaki.
Ulteriori dettagli e prospettive future
- L’esperimento DESI può catturare la luce da 5.000 galassie simultaneamente. L’ultima analisi ha utilizzato dati provenienti da quasi 6 milioni di galassie e quasar, consentendo ai ricercatori di vedere fino a 11 miliardi di anni nel passato.
- Con soltanto un anno di dati, DESI ha effettuato la misurazione complessiva più precisa della crescita della struttura dell’universo, superando gli sforzi precedenti che hanno richiesto decenni per essere realizzati.
- L’ultima analisi ha anche fornito nuovi limiti superiori sulla massa dei neutrini, le uniche particelle fondamentali le cui masse non sono ancora state misurate con precisione.
- La nuova analisi amplia la portata per estrarre più informazioni dai dati, misurando come le galassie e la materia sono distribuite su diverse scale nello spazio.
La collaborazione DESI sta attualmente analizzando i primi tre anni di dati raccolti e prevede di presentare misurazioni aggiornate sull’energia oscura e sulla storia dell’espansione dell’universo a marzo in un incontro della American Physical Society.
Per ulteriori informazioni su questa scoperta:
- DESI testa la teoria della relatività di Einstein attraverso 11 miliardi di anni di storia cosmica.
- Una mappa cosmica sbalorditiva conferma la teoria della gravità attraverso miliardi di anni.
Lo strumento spettroscopico per l’energia oscura (DESI) è stato costruito e viene gestito con finanziamenti dall’Ufficio della Scienza del Dipartimento dell’Energia (DOE). È installato sul telescopio da 4 metri Nicholas U. Mayall presso l’Osservatorio Nazionale di Kitt Peak, gestito dal NOIRLab della National Science Foundation (NSF). L’esperimento DESI è supervisionato dal Lawrence Berkeley National Laboratory del DOE. DESI riceve ulteriore supporto dal National Energy Research Scientific Computing Center, una struttura utente dell’Ufficio della Scienza del DOE. I finanziamenti provengono anche dalla National Science Foundation, dal Science and Technology Facilities Council del Regno Unito, dalla Gordon and Betty Moore Foundation, dalla Heising-Simons Foundation, dal Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives francese, dal Consiglio Nazionale delle Scienze Umane, Scienze e Tecnologie del Messico, dal Ministero della Scienza e dell’Innovazione della Spagna e dalle istituzioni membri di DESI.
La collaborazione DESI riconosce e rispetta il privilegio di condurre ricerche su I’oligam Du’ag (Kitt Peak), un sito di profonda importanza culturale e spirituale per la Nazione Tohono O’odham.
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