I ricercatori affermano che “la più grande crisi della cosmologia” potrebbe essere risolta

Il tasso di espansione dell’universo è ancora un mistero. Un gruppo di ricerca ha ora pubblicato nuovi dati sulla costante di Hubble.

CHICAGO – È noto dal 1929 che l’universo è in espansione. Ma quanto velocemente ciò accadrà non è ancora chiaro. In effetti, c’è più di una risposta a questa domanda. A seconda del metodo utilizzato per misurare l’espansione dell’universo, ottieni un valore diverso per la cosiddetta “costante di Hubble” – un segno che qualcosa sembra sbagliato. Questo fenomeno è noto nella ricerca anche come “tensione di Hubble” ed è considerato “la più grande crisi della cosmologia”.

Perché il fatto che esista più di un tasso di espansione dell’universo sembra indicare che ci deve essere qualcosa di sbagliato nell’attuale modello cosmologico standard. La ricerca ha forse frainteso qualcosa di fondamentale sul motivo per cui si verifica lo stress di Hubble? Sembra che non sia così, come ha dimostrato un nuovo studio pubblicato dalla rivista specializzata Giornale astrofisico Dovrebbe effettivamente apparire Sul server di stampa avanzato arXiv disponibile.

Quanto velocemente si sta espandendo l’universo? Un nuovo studio non trova prove della “tensione di Hubble”

Il gruppo di ricerca, guidato dalla cosmologa Wendy Friedman (Università di Chicago), ha utilizzato i dati del James Webb Space Telescope (JWST) per determinare nuovi valori della costante di Hubble. “Sulla base di questi nuovi dati del telescopio spaziale James Webb e utilizzando tre metodi indipendenti, non troviamo alcuna prova chiara del jitter di Hubble”, spiega Friedman in un articolo. Se ne accorge La loro università. “Al contrario, sembra che il nostro modello cosmologico standard per spiegare l’evoluzione dell’universo regga”.

Un modo per misurare l’espansione dell’universo è studiare la luce residua del Big Bang, il cosiddetto fondo cosmico a microonde. Utilizzando questo metodo, la ricerca è arrivata ad un valore di 67,4 chilometri al secondo per megaparsec (un megaparsec equivale a 3,26 milioni di anni luce).

Il gruppo di ricerca misura l’espansione dell’universo in tre modi

Friedman e il suo team hanno misurato la costante di Hubble in un secondo modo. Vengono utilizzate stelle la cui luminosità è conosciuta con precisione. Possono anche essere utilizzati per determinare la velocità con cui l’universo si sta espandendo. In passato, tali misurazioni producevano sempre valori significativamente diversi dal primo metodo – valori che in genere oscillavano intorno ai 74 chilometri al secondo per megaparsec.

Grazie al telescopio James Webb, il gruppo di ricerca dispone ora di nuovi dati con cui misurare la costante di Hubble. Friedman e il suo team lo hanno fatto in tre modi diversi: hanno utilizzato una cosiddetta stella Cefeide, un tipo di stella la cui luminosità cambia nel tempo, che è un modo comune per misurare le distanze nello spazio.

Il secondo metodo utilizza stelle TRGB di piccola massa per le quali è noto il limite superiore della loro luminosità (il metodo è chiamato “punta del ramo della gigante rossa”). Per quanto riguarda il terzo metodo, il gruppo di ricerca ha utilizzato una stella di carbonio in cui il colore e la luminosità rimangono costanti. Il team ha effettuato misurazioni in dieci galassie.

Il ricercatore ne è certo: “Indizio che siamo sulla strada giusta”.

Il gruppo di ricerca ha assegnato un valore diverso per ciascuno dei tre diversi metodi, ma le barre di errore si sovrappongono.

E poi la sorpresa: in ogni caso, i valori determinati dal gruppo di ricerca rientravano nel margine di errore di 67,4 chilometri al secondo per parsec, che è il valore calcolato dalla misurazione dello sfondo cosmico a microonde della costante di Hubble. “Ottenere una buona corrispondenza tra tre tipi di stelle molto diversi è per noi un forte indicatore del fatto che siamo sulla strada giusta”, afferma Friedman.

La “tensione di Hubble” non è stata ancora risolta e la ricerca è ancora in corso

Tuttavia, il problema del potenziale di Hubble non è stato ancora risolto. Più recentemente, altri dati provenienti dal telescopio spaziale James Webb hanno dimostrato che le misurazioni delle antiche Cefeidi effettuate dal telescopio spaziale Hubble sono corrette. “Se escludiamo gli errori di misurazione, rimane la reale ed entusiasmante possibilità che abbiamo frainteso l’universo”, disse all’epoca il premio Nobel per la fisica Adam Ries. Questo è ancora possibile.

Barry Madore (Carnegie Institution for Science), coautore del presente studio, è sicuro che “le future osservazioni con il telescopio spaziale James Webb saranno importanti per confermare o rifiutare il tensore di Hubble e per comprendere le sue implicazioni per la cosmologia”. (fattura non pagata)