Dal Big Bang a oggi... Quanto tempo è passato?

Qual è l'età dell'Universo? 13 miliardi di anni e rotti o 11 miliardi e qualcosa? Le incertezze del numero che serve a fare questo calcolo.

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Illustrazione: il Big Bang, l'inflazione e l'espansione dell'Universo. Con inflazione si fa riferimento a quello che sarrebbe avvenuto in una quantità piccolissima di tempo: l'inflazione sarebbe avvenuta 10^-35 secondi dopo il Big Bang (1 preceduto da 34 zeri dopo la virgola: un "numero" difficilmente immaginabile; un'idea potrebbe darla il confronto tra la massa di una singola formica e quella di 200 miliardi di miliardi di miliardi di elefanti...); sarebbe durata 10^-30 secondi e avrebbe prodotto l'immediata espansione dell'Universo di... 10^30 volte (un miliardo di miliardi di miliardi di volte)! Quanto tempo è passato dal Big Bang?|Design Alex Mittelmann, Coldcreation / via Wikimedia

C'è una nuova "nuova proposta" per quella costante della fisica a cui non si riesce a dare un valore definitivo: la costante di Hubble, che non è esattamente una costante perché cambia nel tempo, ma resta uguale per un istante di tempo in ogni luogo dell'Universo. Se il nuovo valore fosse corretto, il Cosmo potrebbe essere più giovane di un paio di miliardi di anni almeno. La nuova ricerca suggerisce infatti che l'intero Spazio possa essere ancora più giovane persino di quanto già ipotizzato proprio quest'anno.

 

All'origine della questione. Per determinare l'età dell'Universo i cosmologi fanno riferimento alla cosiddetta costante di Hubble, che esprime il tasso di accelerazione dell'espansione dell'Universo: un numero corretto innumerevoli volte e passato da 500 chilometri al secondo per megaparsec (km/s/Mpc), dove 1 Mpc equivale a 3,26 milioni di anni luce, a valori anche 10 volte inferiori.

È un valore davvero molto complesso da determinare, legato com'è alla non semplice misurazione della distanza di alcuni particolari oggetti celesti, come le stelle cefeidi o le supernovae di tipo Ia. Non solo, ma «abbiamo una grande incertezza sul modo con cui le stelle si muovono nella Galassia, cosa che a sua volta contribuisce all'incertezza sulla costante di Hubble», spiega Inh Jee, del Max-Planck-Institut für Astrophysik (Germania), coordinatore dello studio pubblicato su Science.

 

progetto SPHEREx (Nasa): alle origini dell'Universo
Illustrazione concettuale che accompagna il progetto SPHEREx (Nasa), dal quale ci si aspetta informazioni utili per risalire alle origini dell'Universo. | Nasa

 

La datazione del Cosmo. Se l'Universo si espande più velocemente di quanto finora ipotizzato, vuol dire che è arrivato alle sue dimensioni attuali più rapidamente - e perciò deve essere più giovane di quanto si pensi. Oggi abbiamo l'idea di un Universo di circa 13,7 miliardi di anni: un'età calcolata in base a un valore della costante di Hubble uguale a 70.

Il team di Inh Jee ha però stimato un valore uguale a 82,4, in base al quale l'Universo avrebbe (appena) 11,4 miliardi di anni. Lo studio non si è basato sulle cefeidi o sulle supernove, ma sulle lenti gravitazionali, ossia oggetti con elevata massa, in grado di deviare la luce di stelle o galassie più lontane (che stanno dietro di essi), che attraverso una serie di calcoli permettono di risalire alla loro distanza.

 

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Questa immagine di una distante porzione di Cosmo è il risultato di una sovrapposizione: le galassie fotografate da Hubble e i bagliori (blu) della radiazione dell'idrogeno. Per approfondire: il bagliore invisibile dell'Universo. | ESA/Hubble & NASA, ESO/ Lutz Wisotzki et al.

 

Valore ballerino. La costante di Hubble è stata più volte ricalcolata e rettificata, in modo anche molto significativo, come abbiamo visto, ma col tempo l'intervallo di incertezza si è progressivamente ridotto. Nel 2013 un gruppo di astronomi suggeriva un valore pari a 67, mentre all'inizio di quest'anno l'astrofisico Adam Riess, dello Space Telescope Science Institute, Nobel per la Fisica 2011, ha formulato un valore di 74 - quasi in contemporanea a un altro team che suggeriva 73,3.

 

Il nuovo valore (82,4) esce dall'intervallo di incertezza dei calcoli più recenti, e questo ha suscitato perplessità e critiche, naturalmente, in particolare per il fatto di basarsi su due lenti gravitazionali solamente: troppo poche, affermano i critici.

 

19 Settembre 2019 | Luigi Bignami