Ecco la vista più dettagliata (finora) sulla storia dell’Universo in espansione. - Mariasole Maglione

Installato sul telescopio da 4 metri Nicholas U. Mayall della NSF, presso il Kitt Peak National Observatory in Arizona, c’è uno strumento scientifico impegnato in una delle ricerche più importanti mai portate avanti. Si tratta di DESI, acronimo di Dark Energy Spectroscopic Instrument, e sta conducendo un’indagine quinquennale per creare la più grande mappa 3D dell’Universo mai ottenuta.

Frutto di una collaborazione scientifica internazionale di oltre 900 ricercatori provenienti da oltre 70 istituzioni in tutto il mondo, DESI è gestito dal Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti. Dall’inizio della sua indagine del cielo nel 2021, lo strumento ha osservato 5000 galassie ogni 20 minuti, per un totale di oltre 100 mila galassie a notte.

Gli astronomi stanno ora eseguendo l’analisi iniziale dei dati del primo anno di quest’indagine. Utilizzando gli spettri delle galassie vicine e dei quasar distanti, i ricercatori sono riusciti a misurare la storia dell’espansione dell’Universo con la massima precisione mai raggiunta prima, migliore dell’1%.

I risultati confermano le basi del modello cosmologico standard dell’Universo, e forniscono uno sguardo senza precedenti sulla natura dell’energia oscura e sui suoi effetti sulla struttura su larga scala dell’Universo.

Una fetta della mappa 3D delle galassie raccolta nel primo anno di dati di DESI. La Terra è sulla punta, con le galassie più lontane tracciate a distanze di 11 miliardi di anni luce. Ogni punto rappresenta una galassia. Questa versione della mappa DESI comprende 600.000 galassie, meno dello 0,1% del volume totale dell’indagine. Credits: DESI Collaboration/NOIRLab/NSF/AURA/R. Proctor

Mappando l’Universo, galassia dopo galassia

Per mappare il cosmo, DESI raccoglie la luce da milioni di galassie in più di un terzo dell’intero cielo. Scomponendo la luce di ciascuna galassia nel suo spettro di colori, DESI può determinare quanto la luce è stata spostata verso il rosso, o allungata fino a una lunghezza d’onda maggiore (effetto di redshift), dall’espansione dell’Universo durante i miliardi di anni che ha viaggiato prima di raggiungere la Terra. In generale, maggiore è lo spostamento verso il rosso, più lontana è la galassia.

Dotato di 5000 minuscoli “occhi” robotici, DESI è in grado di eseguire questa misurazione a una velocità senza precedenti. Solo nel suo primo anno, DESI ha superato tutte le precedenti indagini di questo tipo in termini di quantità e qualità.

Con incredibile profondità e precisione, i dati del primo anno del DESI hanno permesso agli astronomi di misurare il tasso di espansione dell’Universo fino a 11 miliardi di anni fa, quando il cosmo aveva solo un quarto della sua età attuale, utilizzando una caratteristica della struttura su larga scala dell’Universo: le Baryon Acoustic Oscillations (BAO), oscillazioni acustiche barioniche.

Indagando la storia cosmica grazie alle BAO

Le BAO sono l’impronta residua delle onde di pressione che permeavano l’Universo primordiale quando non era altro che una zuppa calda e densa di particelle subatomiche. Mentre l’Universo si espandeva e si raffreddava, le onde ristagnavano, congelando le increspature e generando i semi di future galassie nelle aree più dense.

Questo modello può essere visto nella mappa dettagliata di DESI, che mostra filamenti di galassie raggruppate insieme, separate da vuoti dove ci sono meno oggetti.

La sezione sullo sfondo mostra le galassie mappate nel primo anno dell’indagine quinquennale del DESI. La Terra è al centro di questa sottile fetta della mappa completa. Nella sezione ingrandita si può vedere la struttura sottostante della materia nel nostro universo. Credits: Claire Lamman/DESI Collaboration

Ad una certa distanza, le BAO diventano troppo deboli per essere rilevate utilizzando le galassie tipiche. Quindi gli astronomi guardano ciò che è retroilluminato da nuclei galattici estremamente distanti e luminosi noti, i quasar. Mentre la luce dei quasar viaggia attraverso il cosmo, infatti, viene assorbita dalle nubi intergalattiche di gas, consentendo agli astronomi di mappare le sacche di materia densa. Per implementare questa tecnica, i ricercatori hanno utilizzato 450mila quasar, il set più grande mai raccolto per questo tipo di studio.

Grazie alla capacità unica di DESI di mappare milioni di galassie vicine e quasar lontani, gli astronomi possono misurare la diffusione delle increspature in diversi periodi della storia cosmica, per vedere come l’energia oscura ha modificato la scala nel tempo durante l’espansione.

Dettagliando sempre più la storia cosmica

Anche se la storia dell’espansione dell’Universo potrebbe essere più complessa di quanto si immaginasse in precedenza, la conferma di ciò dovrà attendere il completamento del progetto DESI. Entro la fine della sua indagine quinquennale, DESI prevede di mappare oltre 3 milioni di quasar e 37 milioni di galassie. Man mano che verranno rilasciati più dati, gli astronomi miglioreranno ulteriormente i loro risultati.

“Questo progetto sta affrontando alcune delle più grandi domande dell’astronomia, come la natura della misteriosa energia oscura che guida l’espansione dell’Universo” ha affermato Chris Davis, direttore del programma NSF per NOIRLab.

E mentre DESI continua a stupire con le sue prestazioni, gli scienziati già sanno che i suoi dati funzioneranno in armonia con le future indagini del cielo condotte dall’Osservatorio Vera C. Rubin e dal Nancy Grace Roman Space Telescope. La collaborazione DESI sta attualmente studiando potenziali aggiornamenti allo strumento e pianificando di espandere la propria esplorazione cosmologica in una seconda fase, DESI-II.

A questa pagina sono reperibili una serie di pubblicazioni a partire dal primo rilascio di dati DESI.

https://www.astrospace.it/2024/04/06/ecco-la-vista-piu-dettagliata-finora-sulla-storia-delluniverso-in-espansione/

L’Est nella Nato. A suo tempo Mosca ha subìto. Ora ha la forza per reagire. - Alessandro Orsini

 

Molti ritengono che l’espansione della Nato non abbia niente a che vedere con la decisione di Putin di invadere l’Ucraina e, infatti, dicono: “Perché la Russia non si oppose all’ingresso della Nato dei Paesi un tempo membri del Patto di Varsavia?”. La risposta è semplice: perché, negli anni Novanta, la Russia si trovò senza forze per lottare. La Russia ha pagato un prezzo enorme per la sua debolezza anche in Serbia, dove non riuscì a difendere il suo alleato fraterno – tale era Belgrado – dalle bombe della Nato. Come avrebbe mai potuto?

Crollata l’Unione Sovietica, la Federazione Russa precipitò in una crisi talmente grave che molti osservatori dell’epoca temettero addirittura che lo Stato russo si sarebbe dissolto. Eltsin, affiancato da un gruppo di riformisti inesperti, come Egor Gajdar e Viktor Chernomyrdin, e da consiglieri del Fondo Monetario Internazionale, si lanciò in una campagna di riforme liberiste dalle conseguenze negative. Ad arricchirsi fu soprattutto una minoranza di beneficiati, i cosiddetti “oligarchi”, mentre la corruzione e l’inefficienza dilagavano dappertutto. Pensionati, operai, militari, scivolavano nella povertà, entrando in contrasto stridente con i pochi che si abbandonavano a uno ostentato consumismo occidentale. Tra il 1992 e il 1993 la crescita del debito estero della Russia fu smisurata, i prezzi aumentarono di 22 volte e i salari di 10. Il Pil russo crollava insieme con la produzione industriale. Il tenore di vita peggiorò secondo i principali indicatori; la mortalità aumentò e le aspettative di vita si abbassarono; la popolazione si contrasse anche a causa del processo di emigrazione che investì soprattutto i lavoratori molto qualificati. A partire dall’estate 1998, la crisi economica e finanziaria si aggravò tragicamente. Il governo, allora guidato da Sergey Kiriyenko, e la Banca Centrale, svalutarono il rublo e non furono più in grado di rimborsare il debito sovrano. Il governo russo, ad agosto, fece default sul proprio debito. La Russia non aveva le forze per contrapporsi all’Occidente in Serbia e nemmeno all’espansione della Nato. Tra le numerose cause che portarono al default, bisogna ricordare anche l’estenuante guerra in Cecenia. È in questo momento di debolezza della Russia che Madaleine Albright, nominata da Clinton Segretaria di Stato americana (1997-2001), progettò di inglobare i Paesi del Patto di Varsavia nella Nato. La procedura per l’ingresso nella Nato di Polonia, Ungheria e Repubblica Ceca, fu avviata nel 1997 e portata a termine nel 1999.

Come avrebbe potuto Mosca attaccare la Nato in Serbia avendo un bisogno disperato dei prestiti dell’Occidente? Eppure le tensioni non mancarono. Pochi ricordano la crisi dell’aeroporto di Pristina nel 1999 in Kosovo. Per comprendere la rabbia di Putin, bisogna ricordare anche un altro fatto, avvenuto nel 1999, vale a dire l’approvazione dello Strategic Concept, un documento approvato a Washington il 24 aprile 1999, che ampliava le aree in cui la Nato si riteneva legittimata a intervenire (nome per esteso The Alliance’s New Strategic Concept). A partire dal 1949, quelle aree erano state: l’Europa, l’Atlantico settentrionale e l’America del Nord. Ma il New Strategic Concept stabiliva che la Nato sarebbe stata legittimata a intervenire anche out of area, cioè in tutto il mondo e, quindi, anche nelle regioni sotto l’influenza della Russia, come la Serbia. Nessuno si illuda: alla Russia l’espansione della Nato non è mai piaciuta. Ora che ha le forze, Putin la contrasta.

https://www.google.com/search?q=alessandro+orsini&sxsrf=APq-WBuYWyfeDk8Kvc5CRbktSb8fX-Xa8A:1649759043826&source=lnms&tbm=isch&sa=X&sqi=2&ved=2ahUKEwjUu5aup473AhXRW80KHXC3BegQ_AUoA3oECAIQBQ&biw=1366&bih=625#imgrc=EHbQF_PGblNc9M

Universo permeato da misteriosa “quintessenza” che sta accelerando sua espansione.

 

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.

• 1)  Sostanza esotica che pervadere il cosmo
• 2)  Energia oscura responsabile dell’espansione accelerata?
• 3)  Quintessenza: non è una proprietà dello spazio e non è una materia
• 4)  Quintessenza individuabile nel fondo cosmico a microonde?
• 5)  Presto per cantare vittoria
• 6)  Approfondimenti
• 7)  Articoli correlati

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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https://notiziescientifiche.it/universo-permeato-da-misteriosa-quintessenza-che-sta-accelerando-sua-espansione/

La più grande mappa 3d dell'Universo mai realizzata. - Sandro Iannaccone

Immagine: Perimeter Institute for Theoretical Physics.

Un’équipe di astrofisici ha ricostruito un’enorme mappa tridimensionale dell’Universo. Per mettere insieme tutte le immagini che la compongono ci sono voluti vent’anni


4 milioni di galassie, che comprendono svariati miliardi di stelle, quasar, pulsar, buchi neri, sistemi solari lontanissimi e chi più ne ha più ne metta. C’è di tutto nella mappa dell’Universo appena messa a punto da un’équipe di scienziati affiliati a oltre 30 istituzioni di tutto il mondo: si tratta infatti della mappa più grande e dettagliata mai realizzata finora, il cui completamento ha coronato uno sforzo iniziato ben vent’anni fa. Il contributo più grande è arrivato dalle osservazioni dello Sloan Digital Sky Survey (Sdss) e in particolare dall’esperimento extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (eBoss) che ha raccolto dati da un telescopio ottico terrestre posizionato nel New Mexico.



“Si tratta”, ha spiegato Will Percival, esperto della University of Waterloo in Ontario, Canada, “di una carta che racconta la storia completa dell’espansione dell’Universo. Nella mappa sono racchiuse le misure più accurate dell’espansione dell’Universo su tempi molto lunghi, i più lunghi mai analizzati finora”. In questo senso, è come se la mappa riempisse un “buco” di 11 miliardi di anni – non poco, se si considera che l’Universo è nato circa 14 miliardi e mezzo di anni fa – e riassumesse tutte le conoscenze attuali sulla posizione e distribuzione della materia nello spazio. Sono visibili, per esempio, sia i filamenti di materia che i grandi “vuoti” in base alla posizione dei quali è possibile tornare indietro nel tempo e definire con precisione quale fosse la struttura dell’Universo nei primi momenti della sua vita. Esaminando stelle, quasar e galassie della mappa i ricercatori hanno compreso che l’espansione dell’Universo ha iniziato, per qualche ragione, ad accelerare in un certo momento della sua storia: una possibile spiegazione del fenomeno potrebbe essere legata all’effetto dell’energia oscura, un’entità elusiva e misteriosa la cui esistenza è tutt’altro che confermata. Come spesso accade nella scienza, le domande sono sempre molto più numerose delle risposte. E forse è bene che sia così.

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