Fisici profondamente turbati
Il contesto generale: Gli astronomi hanno rilevato qualcosa di insolito nei dati raccolti dal Telescopio Spaziale Hubble: l’universo sembra espandersi oggi più velocemente di quanto non facesse miliardi di anni fa, poco dopo il Big Bang. Questa discrepanza, nota come “tensione di Hubble,” rappresenta una sfida complessa per la comunità scientifica.
Recentemente, con grande sorpresa degli studiosi, uno studio realizzato per verificare nuovamente il tasso di espansione dell’universo – con l’obiettivo di determinare se le letture iniziali fossero errate – ha confermato che le misurazioni erano effettivamente corrette.
In questa occasione, i ricercatori hanno analizzato nuovi dati provenienti dal Telescopio Spaziale James Webb, che confermano perfettamente le scoperte di Hubble riguardo alla discrepanza nel tasso di espansione. Pubblicato su The Astrophysical Journal, lo studio ha utilizzato osservazioni di galassie lontane e supernove per calcolare indipendentemente il tasso di espansione dell’universo moderno usando tre metodi distinti.
Come nel caso di Hubble, i dati di Webb indicano un tasso di espansione di circa 73 chilometri al secondo per megaparsec. Per riferimento, un megaparsec copre più di tre milioni di anni luce – una distanza veramente impressionante.
In contrasto, i modelli teorici basati sul fondo cosmico a microonde prevedono un tasso di espansione più vicino a 67 – 68 km/s/megaparsec. Anche se la differenza di circa cinque km/s potrebbe sembrare piccola, è considerevolmente grande e statisticamente significativa nel campo della cosmologia.
“La discrepanza suggerisce che la nostra comprensione dell’universo potrebbe essere incompleta,” ha affermato il premio Nobel Adam Riess, che ha guidato la nuova ricerca. “Con due telescopi di punta della NASA che ora confermano i reciproci risultati, dobbiamo prendere molto seriamente questo problema.”
Secondo il modello standard, questa discrepanza potrebbe essere attribuita a una forza misteriosa chiamata “energia oscura,” che costituisce circa il 70 percento dell’universo e si ritiene sia la forza motrice della sua espansione accelerata. Tuttavia, l’energia oscura rimane uno dei più grandi misteri irrisolti della fisica, il che significa che svelare questo fenomeno non sarà un’impresa facile.
I nuovi dati di Webb hanno raggiunto una precisione notevole nella misurazione del tasso di espansione, con incertezze inferiori al due percento. Questo livello di accuratezza rende molto improbabile che entrambi i telescopi spaziali di punta dell’umanità – Hubble e Webb – abbiano commesso errori identici per oltre un decennio. Invece, questi risultati suggeriscono la possibilità di scoperte rivoluzionarie riguardo alle leggi fondamentali della fisica che modellano il nostro universo.
“Una possibile spiegazione per la tensione di Hubble potrebbe essere se ci fosse qualcosa di mancante nella nostra comprensione dell’universo primordiale, come una nuova componente della materia – energia oscura primordiale – che ha dato all’universo una spinta inaspettata dopo il big bang,” suggerisce il teorico della Johns Hopkins Marc Kamionkowski.
Altre ipotesi includono particelle esotiche, variazioni delle costanti fondamentali, campi magnetici primordiali, o persino una revisione della comprensione della materia oscura.
Sebbene la tensione di Hubble possa non influenzare direttamente la vita sulla Terra, è un enigma fondamentale per gli scienziati che cercano di mappare l’evoluzione dell’universo e determinarne il destino finale. Fortunatamente, team di ricercatori e i nostri telescopi spaziali di punta sono attivamente impegnati nel trovare risposte.
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Nicola Costanzo esplora il mondo della tecnologia e dell’innovazione. I suoi articoli illuminano le sfide digitali che plasmano il nostro futuro.