Ci sono indizi che potrebbero mettere in crisi il cosiddetto “principio cosmologico”, in base al quale risulta che l’universo sia omogeneo. Ne parla CARLO BACCIGALUPI nell’intervista
Viene indicato come “principio cosmologico” e si basa sul fatto che, osservando l’universo su scala cosmica, non c’è una posizione speciale o una direzione preferenziale. In base a ciò, gli astrofisici hanno supposto che l’universo sia omogeneo, cioè che abbia ovunque una struttura uniforme, e che sia isotropo, cioè presenti le stesse proprietà in qualunque direzione lo si osservi.
Ora però ci potrebbero essere indizi di un a sua espansione non uniforme: una nuova analisi dei dati relativi a 557 supernove dette di “tipo Ia” avrebbe mostrato la possibile esistenza di una anisotropia cosmologica; in particolare, avrebbero suggerito che l’espansione dell’universo nella direzione di una piccola parte dell’emisfero settentrionale galattico stia accelerando a un ritmo più veloce di quanto non accada nelle altre direzioni.
Lo segnalano in un recente studio Rong-Gen-Cai e Zhong Liang Tuo dell’Accademia delle Scienze cinese di Pechino, che hanno iniziato a far circolare sul web le loro ipotesi basate sull’analisi delle supernove Ia; le supernove di questo tipo vengono utilizzate dai cosmologi come “candele standard” per misurare le distanze cosmiche con elevata precisione. Quello cosmologico è uno principio basilari della moderna cosmologia e prima di mandarlo in soffitta bisogna raggiungere livelli di certezza ben fondati.
Ci aiuta ad avvicinarci al tema Carlo Baccigalupi, professore presso il Settore di Astrofisica alla SISSA (Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati) di Trieste. «L’Universo è localmente non omogeneo e non isotropo, popolato da strutture cosmiche che si sono formate in seguito alle fluttuazioni, di natura probabilmente quantistica, impresse nei primissimi istanti, delle quali abbiamo ormai un’immagine molto nitida nelle anisotropie del fondo di microonde osservate recentemente dal satellite Planck dell’ESA e dagli esperimenti precedenti. Proprio le ultime osservazioni, che ci fanno per così dire osservare il cosmo da “lontano”, indicano che in un intervallo di scale compreso fra le decine e il migliaio di milioni di anni luce, l’Universo ha una transizione e diventa descrivibile come statisticamente isotropo e omogeneo».
Baccigalupi ritiene quindi certamente interessanti, ma di difficile interpretazione le indicazioni che vanno nell’altro senso, come le ultime relative ai lavori citati e all’espansione cosmica accelerata. «Infatti, essendo le supernove usate per studi cosmologici molto lontane, esse coprono distanze dove i dati del fondo a microonde e altri di struttura su larga scala indicano omogeneità e isotropia. Sarebbe dunque una grande sorpresa osservare anisotropia dell’Universo nella sua accelerazione su queste scale».
Per analizzare i dati i ricercatori hanno fatto riferimento sia a un modello cosmologico che prevede l’esistenza della fantomatica energia oscura, sia a un modello standard senza energia oscura: la cosa interessante, osservano i ricercatori, è che entrambi i modelli hanno fornito risultati simili.
D’altra parte, essi stessi fanno notare che il caso è tutt’altro che chiuso: altre analisi precedenti non avevano trovato alcuna prova statisticamente significativa dell’anisotropia e altri tipi di dati – come quelli relativi alla radiazione cosmica del fondo a microonde, le statistiche sulle galassie, e gli aloni di materia oscura – vanno complessivamente a conforto dell’ipotesi di omogeneità e isotropia su scala cosmica.
«Dunque – sottolinea Baccigalupi – per studi come questi è molto importante calcolare la significatività statistica, per capire se si tratta di una reale evidenza oppure di un risultato compatibile con le fluttuazioni statistiche dell’osservabile in oggetto».
