L’universo è più giovane di quanto pensavamo

Una ricerca ha trovato un nuovo valore per la costante di Hubble, spesso oggetto di controversie. Potrebbe essere l’anticamera di una nuova fisica

Tra uno studio e l’altro, la costante di Hubble, che misura il tasso di espansione dell’universo, è da tempo oggetto di dibattito e viene a volte rivalutata e riaggiustata in base alle differenti osservazioni scientifiche. Ciò che può confondere le acque nella stima della rapidità con cui l’universo si espande è la misurazione della distanza relativa fra le galassie, alla base della suo valore. Oggi una nuova ricerca, coordinata dal Max Planck Institute in Germania, indica che il valore della costante potrebbe essere un po’ più alto rispetto a quelli identificati finora, segnalando una maggiore rapidità di espansione dell’universo. La modifica al valore della costante di Hubble non è la prima e probabilmente non sarà l’ultima, e tuttavia apre nuove prospettive di comprensione della struttura e del comportamento dell’universo. I risultati dello studio sono pubblicati su Science, e tra di essi ci sarebbe quello, suggestivo, per cui l’universo sarebbe in realtà più giovane di quanto si pensava.

La storia della costante di Hubble

Nel 1929 l’astronomo statunitense Edwin Hubble si accorse che le galassie erano in allontanamento uniforme in tutte le direzioni e formulò la legge che prende il suo nome – scoperta di fatto nel 1927 da Georges Lemaître per primo, e successivamente e in maniera indipendente da Hubble. Questa legge lega la velocità con cui le galassie si allontanano alla loro distanza: tanto maggiore è la distanza, e tanto più rapidamente si allontanano. La costante di Hubble (H₀) individua di fatto la rapidità con cui l’universo si espande e la sua misura precisa fornisce un identikit anagrafico del cosmo, permettendo di conoscere meglio la sua età. La scoperta di Hubble di fatto diede origine alla cosmologia moderna, e portò a nuove ipotesi da parte di Einstein sulla costante cosmologica, oggetto di studio proprio oggi.

Il valore di H₀ è da tempo oggetto di controversie: intorno all’anno 2000, gli astrofisici avevano raggiunto un valore di riferimento che oscilla fra circa 65 e circa 75 chilometri al secondo per Megaparsec (unità di misura per le distanze astronomiche). Tuttavia recentemente sono stati misurati valori anche leggermente più alti e bassi di questi di riferimento. “Queste discrepanze sono difficili da spiegare con qualsiasi errore sistematico che sia finora stato valutato”, scrive in un commento su Science Tamara Davis, astrofisica australiana dell’università del Queensland. Oggi la costante di Hubble rilevata è leggermente più alta dello standard ed è pari a 82±8 chilometri al secondo per megaparsec.

Ma come è stata ottenuta la misura? I ricercatori hanno studiato la luce proveniente da galassie distanti perfettamente allineate. In questo caso avviene un fenomeno detto lente gravitazionale.

La luce proveniente dalla galassia retrostante viene deviata e deformata dalla galassia lente, che si frappone fra l’osservatore e la sorgente. Misurando diversi parametri relativi alle caratteristiche della luce e alle galassie considerate, è possibile misurare la dimensione della galassia lenta e stimare la distanza fra le due galassie. Da questa stima, infine, è possibile ottenere il valore della costante di Hubble.

Ora, dopo l’ultima scoperta, gli scienziati non sanno se dietro il nuovo valore della costante ci possa essere l’ombra di una nuova fisica, cioè di qualcosa – come nuove particelle, con caratteristiche del tutto differenti rispetto a quelle note – che non rientra nel modello standard (la teoria che descrive tutte le particelle e la realtà come la conosciamo e tre delle quattro interazioni fondamentali: elettromagnetica, debole e forte ma non quella gravitazionale). Per questo sono necessarie nuove misurazioni indipendenti della costante di Hubble: occorre capire se questa ipotesi ha o meno senso.