Un team di cosmologi conclude, in uno studio riportato su Physical Review Letters, che l’universo potrebbe essere permeato da sostanza misteriosa, denominata quintessenza, che provoca l’espansione accelerata dell’universo che vediamo oggi. Sono giunti a questa conclusione osservando la torsione della luce identificata nei dati di fondo cosmico a microonde (CMB) raccolti tramite il telescopio spaziale Planck.
Sostanza esotica che pervadere il cosmo.
Si tratterebbe di una sostanza esotica che pervade l’intero cosmo e di una teoria che effettivamente riscriverebbe molto di quello che sappiamo sul cosmo stesso e sulla sua espansione che sta avvenendo sempre più velocemente.
Che la cosmologia moderna abbia un’immagine ancora incompleta dell’universo e del perché si espande sempre più velocemente è abbastanza ovvio anche al mondo della scienza ma l’ulteriore aggiunta di un fattore così importante e ancora così misterioso sulla scacchiera che da tempo gli stessi cosmologi stanno tentando di decifrare fa diventare il tutto ancora più difficoltoso.
Energia oscura responsabile dell’espansione accelerata?
Non è la prima volta che si teorizza la presenza di un’energia, di una forza o di una sostanza che permea l’universo e che è responsabile dell’accelerazione della sua espansione. Una delle teorie principali, in tal senso, è quella relativa all’energia oscura che sarebbe la responsabile di questa espansione accelerata.
Con il tempo i ricercatori hanno anche riportato in voga la cosiddetta “costante cosmologica” asserendo che la quantità di questa forza misteriosa potrebbe essere fissa per unità di volume di spazio. Da qualche anno, però, questa teoria principale viene sempre più messa in dubbio da nuove schiere di scienziati.
Quintessenza: non è una proprietà dello spazio e non è una materia.
Secondo le nuove teorie esisterebbe una sostanza, non individuata e di cui si sa praticamente poco o nulla a parte l’ipotizzato effetto sull’espansione dell’universo, che per ora viene denominata “quintessenza”. Non si tratterebbe di una proprietà intrinseca dello spazio basata su una costante e neanche di una forma di materia. L’energia oscura potrebbe dunque essere la quintessenza teorizzata dagli scienziati?
Quintessenza individuabile nel fondo cosmico a microonde?
Per scoprirlo i ricercatori hanno analizzato le mappe del fondo cosmico a microonde, una sorta di radiazione elettromagnetica residua provocata dal big bang, ossia dall’inizio dell’universo, onde tentare di trovare quelle firme luminose che dimostrino l’esistenza di questa quintessenza. Tali firme luminose sarebbero caratterizzate da particolari campi elettrici di luce polarizzata oscillanti in specifiche direzioni.
I due cosmologi che hanno redatto lo studio, Yuto Minami dell’High Energy Accelerator Research Organization (KEK) a Tsukuba e Eiichiro Komatsu del Istituto Max Planck per l’Astrofisica, credono di aver identificato proprio questa firma nei dati raccolti durante la missione Planck dell’Agenzia Spaziale Europea conclusasi nel 2013.
Hanno utilizzato una nuova tecnica grazie alla quale hanno individuato quelli che ritengono essere i segni della quintessenza cosmica, segni provocati da una torsione della luce antica mentre si muove attraverso l’universo.
Presto per cantare vittoria.
Tuttavia, come riporta l’articolo su Nature, è ancora presto per cantare vittoria. Gli scienziati vogliono esaminare con attenzione gli stessi dati, magari utilizzando la tecnica ideata da Minami e Komatsu, prima di accettare l’idea dell’esistenza di una quintessenza, un’idea che avrebbe implicazioni pesantissime non solo per la cosmologia ma anche per la fisica fondamentale (il modello standard della fisica delle particelle, per esempio, non prevede alcuna sostanza esotica del genere).
Approfondimenti
- Hints of twisted light offer clues to dark energy’s nature (IA)
- Phys. Rev. Lett. 125, 221301 (2020) – New Extraction of the Cosmic Birefringence from the Planck 2018 Polarization Data (IA) (DOI: 10.1103/PhysRevLett.125.221301)
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