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Questa è la più grande mappa 3D dell'universo mai realizzata

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L'espansione dell'universo in una mappa 3D
L'espansione dell'universo in una mappa 3D   -   Diritti d'autore  AFP PHOTO / SWISS FEDERAL INSTITUTE OF TECHNOLOGY LAUSANNE (EPFL)
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Per anni gli astrofisici di tutto il mondo hanno analizzato dati provenienti da milioni di galassie con l'obiettivo di creare una mappa 3D per tracciare la storia dell'espansione dell'Universo negli ultimi 11 miliardi di anni.

Ora quella mappa ora è stata svelata... nella forma di oltre 20 pubblicazioni scientifiche. Un'indagine astronomica senza precedenti che aiuta a colmare alcune lacune della storia cosmologica.

Comprendere l'espansione dell'universo

Gli astrofisici sanno da diversi anni che l'universo è in espansione, ma stanno cercando di misurare l'esatta velocità di questa espansione, così da comprenderne meglio i meccanismi.

Questa mappa 3D è il risultato della collaborazione di diverse centinaia di scienziati di tutto il mondo, provenienti da una trentina di istituzioni diverse, tutti riuniti nel progetto "Sloan Digital Sky Survey" (SDSS).

Fino ad oggi, gli studi sulle galassie e sulla misurazione delle distanze spaziali avevano permesso di avere una buona comprensione dei meccanismi di espansione dell'Universo. "Ma mancavano tuttavia dei dati tra l'inizio dell'universo e il periodo attuale", indica Kyle Dawson dell'Università dello Utah, uno degli scienziati a capo del progetto.

Mancavano cioè dati su quel periodo che va da 11 miliardi di anni fa e 6 miliardi di anni fa.

Qui entra in gioco un telescopio ottico situato nel New Mexico, negli Stati Uniti, impiegato nell'ambito di un programma denominato "eBOSS" (Extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey).

I team coinvolti nel progetto eBOSS hanno studiato diversi tracciatori per capire la distribuzione di massa nell'Universo. Per la parte della mappa relativa a sei miliardi di anni fa, i ricercatori hanno osservato le galassie più antiche e più rosse. Per andare più indietro nel tempo, fino a 11 miliardi di anni, hanno usato i quasar, galassie il cui mega buco nero al centro è reso estremamente luminoso dalla materia in esso inghiottita.

Prima di eBOSS, si conoscevano bene gli ultimi 6 miliardi di anni di espansione dell'Universo. Ora, conoscere oltre 11 miliardi di anni di storia di questa espansione ci permetterà di affinare la nostra conoscenza dell'Universo.
Etienne Burtin
Ricercatore presso l'Istituto di ricerca sulle leggi fondamentali dell'universo, CEA

La struttura cosmica rivelata sulla mappa mostra come, circa sei miliardi di anni, fa l'espansione dell'Universo abbia iniziato una fase di accelerazione che continua fin da allora. Il valore attualmente accettato, chiamato "Costante di Hubble", si è rivelato essere del 10% più lento rispetto al valore calcolato, ma ancora non si è capito il perché di questa discrepanza nei tassi di espansione misurati.

L'energia oscura, la componente invisibile dell'Universo.

Questa espansione accelerata sembra essere dovuta a quella componente invisibile dell'Universo chiamata "energia oscura", coerente con la Teoria generale della relatività di Einstein.

L'analisi dei dati dovrebbe permettere di determinare "le proprietà di questa energia oscura, un fenomeno ancora sconosciuto responsabile dell'accelerazione di questa espansione cosmica", spiega Etienne Burtin, ricercatore di Ifru/CEA.

Sono già in corso nuovi progetti per svelare il mistero dell'energia oscura. Tra questi, la prossima messa in servizio del telescopio Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) e del telescopio spaziale Euclid dell'ESA, il cui lancio è previsto per il 2022.