James Webb conferma che qualcosa non va nella nostra comprensione dell'universo

Uno studio condotto da astronomi utilizzando i telescopi spaziali James Webb e Hubble ha fornito informazioni cruciali su uno degli enigmi più sconcertanti della fisica: la tensione di Hubble. Questa scoperta mette alla prova la nostra conoscenza fondamentale sull’espansione dell’Universo e potrebbe potenzialmente ridefinire la nostra comprensione della cosmologia.

Cos'è la tensione di Hubble?

Immaginiamo l'Universo come una torta all'uvetta che si espande nel forno. Gli acini sono le galassie e man mano che la torta (l'universo) si espande, gli acini si allontanano l'uno dall'altro. Da tempo gli scienziati cercano di misurare la velocità con cui cresce questa “torta” per comprenderne meglio la storia e il destinoUniverso.

IL «tensione di Hubble» è un termine che gli astronomi usano per descrivere un mistero piuttosto sconcertante che riguarda la velocità con cui l'universo si sta espandendo. Immagina due gruppi di amici che misurano la dimensione della torta in momenti diversi durante la cottura utilizzando metodi diversi. Un gruppo osserva quanto si è gonfiata la torta in base alla dimensione delle bolle d'aria (paragonabile allo studio della radiazione lasciata dal Big Bang, chiamata fondo cosmico a microonde), mentre l'altro gruppo misura la velocità con cui gli acini si allontanano l'uno dall'altro utilizzando un righello (paragonabile all'osservazione di specifiche stelle chiamate Cefeidi per vedere come si espande l'Universo).

Ci si aspetterebbe quindi che questi due gruppi giungano a una conclusione simile sulla velocità di espansione della torta. Ma nell'Universo, le misure non corrispondono. Una delle “regole” infatti lo suggerisce l'Universo si espande ad una velocità, mentre l'altra indica una velocità diversa. È come se, a seconda di dove guardi nell'Universo o del metodo che usi, il cosmo sembra espandersi a velocità diverse.

Lo conferma il telescopio James Webb

Queste osservazioni hanno causato confusione tra gli scienziati, perché secondo la nostra attuale comprensione, la velocità di espansione dovrebbe essere uniforme, indipendentemente da dove o come la misuriamo. Questa incoerenza suggerisce che la nostra comprensione dell’Universo, compresi concetti fondamentali come la materia oscura, l’energia oscura e persino le leggi della gravità, potrebbe quindi essere necessario rivederlo.

Le prime misurazioni di questa tensione, effettuate dal telescopio spaziale Hubble nel 2019, sono state confermate rafforzato da osservazioni ancora più precise del telescopio spaziale James Webb nel 2023. Come parte di questo lavoro, gli astronomi hanno osservato un numero maggiore di stelle Cefeidi in cinque diverse galassie, situate a distanze fino a 130 milioni di anni luce dalla Terra. Queste osservazioni hanno dimostrato in modo convincente che, come detto sopra, l'Universo sembra si estendono a velocità diverse a seconda di dove stai osservando.

In precedenza, i ricercatori avevano tentato di spiegare questa disparità considerando varie ipotesi, compreso l’errore di misurazione. In questo caso le osservazioni effettuate dal telescopio spaziale James Webb escludono quindi la possibilità di un errore di misurazione. In definitiva, quindi, questo studio fornisce una prova evidente dell’esistenza della tensione di Hubble e sottolinea l’importanza di ulteriori ricerche in quest’area. Queste scoperte potrebbero portare a un’importante revisione dei nostri modelli cosmologici e a una migliore comprensione dell’Universo in cui viviamo.

I dettagli dello studio sono pubblicati su The Lettere del diario astrofisico.