L’universo locale potrebbe espandersi a una velocità inferiore rispetto a quella stimata finora. È questa l’indicazione che emerge da due studi recenti, entrambi concentrati su un metodo diretto per osservare il moto delle galassie vicine. Il risultato tocca uno dei nodi più discussi della cosmologia contemporanea: la tensione di Hubble, cioè la discrepanza tra i diversi modi con cui viene calcolata l’espansione dell’universo. Se questi dati troveranno ulteriori conferme, il quadro potrebbe diventare meno problematico di quanto apparisse negli ultimi anni.
Che cos’è la tensione di Hubble
La costante di Hubble misura la velocità con cui l’universo si espande. Il suo valore viene espresso in chilometri al secondo per megaparsec (km/s/Mpc), dove un megaparsec equivale a circa 3,3 milioni di anni luce. In termini semplici, indica quanto rapidamente le galassie si allontanano le une dalle altre con l’aumentare della distanza.
Il problema nasce dal fatto che i metodi usati per calcolare questa espansione non portano tutti allo stesso risultato. Le osservazioni dell’universo locale, basate per esempio sulle supernove di tipo Ia, suggeriscono un valore vicino a 73 km/s/Mpc. I dati ricavati invece dal fondo cosmico a microonde, la radiazione fossile emessa poco dopo il Big Bang, portano a un valore più basso, intorno a 68 km/s/Mpc, se interpretati attraverso il modello cosmologico standard ΛCDM.
Questa differenza, rimasta stabile anche con strumenti e misurazioni sempre più precisi, è diventata uno dei grandi interrogativi della cosmologia. Non si tratta soltanto di una divergenza numerica: potrebbe indicare che manca ancora qualcosa nella comprensione della fisica dell’universo.
Un nuovo metodo per osservare l’espansione cosmica
Per affrontare il problema, i due studi hanno proposto una strada diversa. Invece di basarsi sulle supernove oppure sul fondo cosmico a microonde, i ricercatori hanno esaminato il movimento di due gruppi di galassie vicini, cercando di capire come si bilancino due forze opposte: da una parte l’attrazione gravitazionale reciproca, dall’altra la spinta del flusso cosmico dovuto all’espansione dello spazio.
L’idea è semplice solo in apparenza. Ogni galassia, infatti, non si limita a seguire l’espansione generale dell’universo, ma risente anche dell’influenza gravitazionale delle altre galassie che la circondano. Osservare questo equilibrio permette quindi di ricavare una misura diretta dell’espansione locale, senza dipendere dai metodi più usati finora.
I due gruppi analizzati sono quello di Centauro A, tra i più vicini alla Via Lattea, e quello di M81. Entrambi erano già noti agli astronomi, ma in questa occasione sono stati studiati con l’obiettivo specifico di ricostruirne la dinamica interna e il rapporto con l’espansione dell’universo.
I gruppi di Centauro A e M81 si rivelano più complessi del previsto
L’analisi ha mostrato che il gruppo di Centauro A non è dominato esclusivamente dalla grande galassia ellittica che gli dà il nome. I dati suggeriscono invece che Centauro A formi una sorta di sistema binario con M83, anch’essa appartenente allo stesso gruppo. È un dettaglio importante, perché cambia il modo in cui si interpreta la distribuzione della massa e, di conseguenza, il movimento delle galassie circostanti.
Anche il gruppo di M81 ha rivelato una struttura meno semplice del previsto. Gli studiosi hanno osservato che la sua regione centrale, larga circa un milione di anni luce, è inclinata di circa 34 gradi rispetto alle strutture vicine. Inoltre, su una scala di circa 10 milioni di anni luce, l’orientamento del gruppo sembra allinearsi con una vasta struttura a forma di lastra che si estende fino al gruppo di Centauro A.
Un altro elemento comune ai due sistemi riguarda la distribuzione della massa. Le galassie più luminose di ciascun gruppo sembrano rappresentarne la parte predominante. Di conseguenza, il moto complessivo delle galassie all’interno di questi insiemi appare come il risultato di una combinazione tra la gravità esercitata dagli oggetti più massicci e il flusso cosmico prodotto dall’espansione dello spazio.
Un valore più basso della costante di Hubble
Applicando questa tecnica, le due squadre di ricerca hanno ottenuto un valore della costante di Hubble pari a circa 64 km/s/Mpc. Si tratta di una stima inferiore sia a quella ricavata dalle supernove di tipo Ia sia a quella ottenuta dal fondo cosmico a microonde con il modello ΛCDM.
Il dato, da solo, non chiude il dibattito. Tuttavia suggerisce che almeno una parte della tensione di Hubble potrebbe dipendere dai metodi di misurazione e dalle ipotesi utilizzate per interpretarli. In altre parole, la discrepanza potrebbe non richiedere necessariamente nuova fisica o componenti ancora sconosciute dell’universo, ma una revisione più attenta degli strumenti con cui si osserva il fenomeno.
C’è anche un’altra implicazione interessante: se questi risultati fossero confermati, potrebbe bastare una quantità minore di materia oscura per spiegare alcune osservazioni cosmiche e il comportamento dinamico delle galassie. È un’ipotesi che resta aperta, ma che aggiunge ulteriore interesse a questo approccio.
Un’indicazione promettente, ma non ancora definitiva
Per il momento, il nuovo metodo è stato applicato soltanto a due gruppi di galassie. È un campione troppo limitato per parlare di soluzione definitiva. La tensione di Hubble resta quindi un problema aperto, e sarà necessario verificare se la stessa tecnica produrrà risultati simili anche in altre regioni dell’universo locale.
I prossimi passi andranno proprio in questa direzione. L’obiettivo è estendere l’analisi a un’area molto più ampia, anche grazie ai futuri dati raccolti da 4MOST, il Telescopio Spettrografico Multi-Object. Più misurazioni indipendenti saranno disponibili, più sarà possibile capire se questo metodo rappresenti davvero una chiave utile per ridurre la discrepanza.
I due studi sono stati pubblicati sulla rivista Astronomy & Astrophysics e rilanciano una questione che continua a mettere alla prova la cosmologia moderna. Per ora non c’è una risposta definitiva, ma il fatto che l’universo locale possa espandersi più lentamente del previsto aggiunge un tassello importante a un enigma che, da anni, divide le misurazioni e costringe gli astronomi a rivedere le proprie certezze.
Fonte: space.com
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