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L'energia oscura potrebbe evolvere: va ripensato il modello cosmico?
Un gruppo di ricercatori, con la partecipazione dell’Università del Queensland, ha riunito circa 3.000 supernove in un catalogo che aggiunge nuovi indizi sulla possibile evoluzione dell’energia oscura. Combinata con altre osservazioni cosmologiche, l’analisi suggerisce uno scostamento dal modello standard, che descrive questa componente responsabile dell’espansione accelerata dell’universo come costante nel tempo. I risultati sono disponibili su arXiv.
Al centro del lavoro ci sono le supernove di tipo Ia, esplosioni termonucleari che coinvolgono nane bianche, residui di stelle che hanno esaurito il combustibile nucleare. Le loro luminosità, opportunamente corrette, permettono agli astronomi di stimare le distanze cosmiche. Confrontando queste distanze con lo spostamento verso il rosso della luce, è possibile ricostruire come sia cambiata l’espansione dell’universo durante la sua storia.
Ryan Camilleri, membro del gruppo, spiega che i ricercatori hanno ricondotto tre decenni di osservazioni a un unico quadro coerente. Il catalogo è stato poi confrontato con misure della radiazione cosmica di fondo, la luce fossile dell’universo primordiale, e con mappe della distribuzione delle galassie. Questi segnali forniscono vincoli complementari per verificare quali modelli descrivano meglio la storia dell’espansione cosmica.
La possibilità di studiare l’energia oscura attraverso una supernova remota richiede misure confrontabili anche quando provengono da strumenti diversi. Per costruire il catalogo, il gruppo ha armonizzato le osservazioni tenendo conto della polvere cosmica e della massa delle galassie ospiti, fattori associati alla luce osservata delle esplosioni. Ha inoltre incluso la lente gravitazionale, che può deviare e amplificare la luce lungo il percorso verso la Terra.
La ricercatrice Tamara Davis collega il risultato agli indizi emersi nel 2024 dai dati del Dark Energy Survey, precisando che il nuovo catalogo mostra una deviazione dal modello standard in una direzione leggermente diversa. Anche DESI, attraverso le tracce delle onde sonore primordiali nella distribuzione delle galassie, ha trovato segnali compatibili con un’energia oscura variabile. Sono indizi ottenuti con metodi indipendenti, non una dimostrazione definitiva della sua evoluzione.
Nel modello cosmologico standard, l’energia oscura è descritta dalla costante cosmologica: la sua densità resta invariata mentre l’universo si espande. Un’evoluzione temporale richiederebbe una descrizione fisica diversa. Davis inserisce questa ricerca anche nel problema più ampio del rapporto tra relatività generale e fisica quantistica: comprendere la natura dell’energia oscura potrebbe offrire elementi utili per collegare le due teorie, entrambe efficaci nei rispettivi ambiti.
Il catalogo potrà essere ampliato con le osservazioni del programma DEBASS, acronimo di Dark Energy Bedrock All-Sky Supernova. Il progetto sta individuando centinaia di supernove locali in più rispetto al campione del Dark Energy Survey. Queste esplosioni relativamente vicine offriranno ulteriori riferimenti per confrontare le distanze e affinare la ricostruzione dell’espansione cosmica basata sulle supernove.
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