Nuovi calcoli mettono in discussione il modello cosmologico standard

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Nuovi calcoli mettono in discussione il modello cosmologico standard
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Aumenta la tensione sulla costante di Hubble, calcolo confermato con un errore di meno del 2%. L’annuncio arriva dal team del premio Nobel Adam Riess: l’ultima stima ottenuta con metodi astrofisici è pari a 74.03 ± 1.42 km/s/Mpc. Raggiunta grazie alla misura precisa della distanza di 70 cefeidi della Grande Nube di Magellano, rafforza sempre più la significatività della discrepanza con le stime cosmologiche.

Una regione della Grande Nube di Magellano, a 162mila anni luce da noi. Crediti: Nasa, Esa, Josh Lake
Una regione della Grande Nube di Magellano, a 162mila anni luce da noi. Crediti: Nasa, Esa, Josh Lake

Sempre più precise, sempre più incompatibili. Così sono le stime del valore della costante di Hubble ottenute con metodi astrofisici (relative all’universo più recente) rispetto a quelle derivate da parametri cosmologici (relative all’universo primordiale). L’ultimo risultato al riguardo – firmato dal premio Nobel Adam Riess e in uscita su The Astrophysical Journal – è l’ennesimo affinamento della stima ottenuta con metodi astrofisici. Grazie alle misure con precisione senza precedenti della distanza di 70 variabili cefeidi della Grande Nube di Magellano, calcolate osservandole con la Wide Field Camera 3 del telescopio spaziale Hubble usando la tecnica Dash (drift and shift), il team guidato da Riess è giunto a stimare che la costante di Hubble è pari a 74.03 km/s/Mpc. Con un errore massimo – ed è questo il risultato di maggior rilievo – inferiore al due per cento: per l’esattezza, l’1.91 per cento, vale a dire, più o meno 1.42 km/s/Mpc.

Una stima – e un errore – che rendono sempre più incolmabile il divario fra la costante di Hubble stimata con metodi astrofisici e quella invece derivata da parametri cosmologici – prima fra tutte la stima di 67.4 km/s/Mpc ottenuta dal telescopio spaziale dell’Esa Planck misurando le anisotropie del fondo cosmico a microonde. Come osservano gli autori dell’articolo, a questo punto la probabilità che la discrepanza, di circa il 9 per cento, tra le misure del tasso odierno di espansione dell’universo e il valore atteso basato invece sull’espansione dell’universo primordiale sia frutto del caso è di appena uno su centomila: un miglioramento notevole rispetto alla significatività della stima dello scorso anno, pari a uno su tremila.

«La tensione di Hubble tra l’universo primordiale e quello di epoche successive potrebbe rappresentare lo sviluppo più interessante della cosmologia degli ultimi decenni», non manca di far notare Riess. «La discrepanza è aumentata e ha ormai raggiunto livelli per cui è davvero impossibile liquidarla come frutto del caso».

Dando dunque per assodato che questa discrepanza ci sia, com’è possibile spiegarla? Qui si entra per ora nel regno delle ipotesi. Una possibilità è che una delle due stime – quella astrofisica o quella cosmologica, o magari entrambe – sia sbagliata, certo. Dunque è importante continuare a raccogliere altre osservazioni, magari con metodi indipendenti, come quello che usa i quasar e il lensing gravitazionale oppure quello basato sulle onde gravitazionali. Ma è anche possibile che, invece, l’errore non sia nelle misure bensì nei modelli cosmologici – quelli secondo i quali il valore dell’espansione dell’universo dovrebbe essere uguale alla stima ottenuta dai dati del fondo cosmico a microonde. E questo secondo scenario potrebbe implicare la necessità di una cosiddetta “nuova fisica”. Una possibilità che gli scienziati cominciano a prendere sempre più in considerazione.

Per saperne di più:

Guarda su Youtube in MediaInaf Tv il video sull’uso delle cefeidi per calcolare la costante di Hubble:

Guarda su Youtube in MediaInaf Tv la live su “Hubble, la costante della discordia”

 

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