Universo: scoperto nuovo metodo per misurare espansione. Un team ha trovato la prima misurazione del tasso di espansione dell’Universo, un argomento che pesa su un dibattito astronomico di lunga data. Il team guidato dai ricercatori dell’Università del Minnesota, grazie ai dati di una supernova ingrandita, ha utilizzato con successo una tecnica unica nel suo genere. Questa è servita a misurare il tasso di espansione dell’Universo.
I loro dati forniscono informazioni su un dibattito di lunga data nel campo dell’astronomia. Le informazioni potrebbero aiutare gli scienziati a determinare con maggiore precisione l’età dell’Universo e a comprenderlo meglio. Il lavoro è stato diviso in due articoli, pubblicati rispettivamente su Science e The Astrophysical Journal.
Universo e la sua espansione
In astronomia esistono due misurazioni precise dell’espansione dell’Universo. La prima è la “costante di Hubble”, che viene calcolata dalle osservazioni di supernove. Mentre la seconda utilizza il “fondo cosmico a microonde”, o la radiazione che ha iniziato a fluire liberamente attraverso l’Universo poco dopo il Big Bang.
Queste due misurazioni differiscono di circa il 10%, il che ha causato un ampio dibattito tra fisici e astronomi. Se entrambe le misurazioni sono accurate, questo comporta che l’attuale teoria degli scienziati sulla composizione dell’universo è incompleta.
Patrick Kelly, autore principale di entrambi gli articoli e assistente professore presso il College of Science and Engineering ha spiegato che: “La grande domanda è se c’è un possibile problema con una o entrambe le misurazioni. La nostra ricerca lo affronta utilizzando un modo indipendente e completamente diverso per misurare il tasso di espansione dell’Universo”.
L’universo e il nuovo metodo
Il team è stato in grado di calcolare questo valore utilizzando i dati di una supernova scoperta da Patrick Kelly nel 2014. Questo è il primo esempio in assoluto di supernova con immagini multiple. Il telescopio ha catturato quattro diverse immagini dello stesso evento cosmico. I ricercatori, dopo la scoperta, hanno previsto che la supernova sarebbe riapparsa in una nuova posizione nel 2015. Il team dell’Università del Minnesota è stata in grado di rilevare un’immagine aggiuntiva.
Le immagini multiple sono apparse perché la supernova è stata inquadrata gravitazionalmente da un ammasso di galassie. Questo è un fenomeno in cui la massa dell’ammasso si piega e ingrandisce la luce. I ricercatori, utilizzando i ritardi temporali tra le apparizioni delle immagini del 2014 e del 2015, sono stati in grado di misurare la costante di Hubble, utilizzando una teoria sviluppata nel 1964 dall’astronomo norvegese Sjur Refsdal. La teoria, in precedenza, non era stata messa in pratica.
Le scoperte dei ricercatori non risolvono assolutamente il dibattito, ha affermato Patrick Kelly. Nonostante ciò, forniscono maggiori informazioni sul problema e avvicinano i fisici ad una misurazione molto più accurata dell’età dell’Universo.
Conclusioni
Patrick Kelly ha spiegato che: “La nostra misurazione è il migliore accordo con il valore del fondo cosmico a microonde. Anche se, date le incertezze, non escluda la misurazione dalla scala di distanza locale. Se le osservazioni di future supernove, che sono anche lente gravitazionali da ammassi, produrranno un risultato simile, allora ciò ci permetterebbe di identificare se esiste un problema con l’attuale valore della supernova, o la nostra comprensione della materia oscura degli ammassi di galassie”.
I ricercatori, utilizzando gli stessi dati, hanno scoperto che alcuni modelli attuali di materia oscura degli ammassi di galassie, erano in grado di spiegare le loro osservazioni delle supernove. Ciò ha permesso loro di determinare dei modelli molto più accurati per le posizioni della materia oscura nell’ammasso di galassie. Questa è una domanda che ha afflitto a lungo gli astronomi.
La nuova ricerca è stata finanziata principalmente dalla NASA attraverso lo Space Telescope Science Institute e la National Science Foundation.
