La rapidità con cui si espande l’Universo è di nuovo sotto i riflettori degli scienziati. Che oggi forniscono un nuovo valore per la costante di Hubble – la misura del tasso di espansione dell’Universo – il cui numero è stato spesso ridiscusso. Il valore ottenuto è più alto e questo potrebbe far ipotizzare che l’Universo si espanda più rapidamente e dunque, per estensione che sia più giovane di quanto pensavamo. Ma ci sono anche altre ipotesi, che dovranno essere approfondite, come la presenza di qualcosa di nuovo, ovvero “nuova fisica”, ancora sconosciuta. Gli scienziati, coordinati dal Max Planck Institute in Germania, hanno ottenuto la stima attraverso una complessa misurazione della distanza fra due galassie. I risultati sono pubblicati su Science.
Perché l’ipotesi della “nuova fisica”
Oggi i ricercatori hanno misurato una costante di Hubble più alta e pari a 82±8 chilometri al secondo per Megaparsec. “Queste discrepanze sono difficili da spiegare con qualsiasi errore sistematico finora considerato”, ha scritto l’astrofisica australiana Tamara Davis, dell’Università del Queensland, in un articolo di commento su Science. Come si spiega questa differenza? Non c’è ancora una risposta anche se gli scienziati hanno ipotizzato anche l’esistenza di “nuova fisica”, un’espressione già in uso da tempo per indicare tutto ciò che ancora non conosciamo, da nuove particelle a nuovi meccanismi di funzionamento della materia e dell’energia. Tutto quello, cioè, che potrebbe andare al di là del Modello Standard, la teoria che descrive tre delle quattro interazioni fisiche note (elettromagnetica, debole e forte, ad eccezione di quella gravitazionale).
Una misura complessa
Gli scienziati hanno ottenuto il nuovo valore della costante di Hubble attraverso un complicato studio su due galassie più o meno allineate fra loro. La galassia intermedia, che si trova fra l’osservatore sulla Terra e la galassia più lontana, è un grande ostacolo (grande in termini di massa) che devia la luce proveniente dalla più lontana. Questo genera un effetto fisico chiamato lensing gravitazionale, misurato dai fisici. Studiando la deviazione della luce e tenendo conto di altri parametri, i ricercatori sono riusciti a misurare le dimensioni della galassia intermedia e la distanza fra le due galassie. Questo ha permesso poi di stimare il valore della costante di Hubble.
Costante di Hubble, la storia
La costante di Hubble prende il nome dall’astronomo statunitense Edwin Hubble che nel 1929 si rese conto che le galassie si stanno allontanando in tutte le direzioni e per questo scrisse una legge fisica, la nota legge di Hubble, che descrive questo fenomeno. Tanto maggiore è la distanza fra due galassie e tanto più elevata sarà la velocità con cui si allontanano. In questa legge la costante è il numero che lega la velocità alla distanza – e per far tornare i conti è espressa in un’unità di misura che è il chilometro al secondo per Megaparsec (Megaparsec è un’unità di misura utilizzata per le distanze astronomiche). Fu proprio questa legge e l’osservazione dell’espansione dell’Universo che spinsero Albert Einstein a modificare la sua costante cosmologica, erroneamente troppo piccola.
Verso una “nuova fisica”?
Da tempo gli astronomi di tutto il mondo hanno stimato il valore della costante di Hubble. Intorno agli anni 2000 gli astrofisici hanno individuato una costante che va molto probabilmente dai 65 ai 75 chilometri al secondo per Megaparsec. L’oscillazione in questo intervallo è dovuta al fatto che i valori trovati erano più di uno e l’argomento era stato oggetto di controversie scientifiche, tuttora in atto. Recentemente, infatti, sono stati misurati valori anche leggermente più alti e bassi di questi di riferimento. E oggi il nuovo valore ribalta ancora le carte in tavola aprendo persino le prospettive alla possibilità di studiare la presenza di qualcosa di nuovo, che ancora – almeno ufficialmente – non esiste.
Riferimenti: Science
