Scienza

La Relatività Generale confermata: l'energia oscura è necessaria

La Relatività Generale funziona su scala cosmica solo con l'aggiunta di materia ed energia oscura: un nuovo studio conferma la Relatività e la necessità dei due elementi di cui sappiamo talmente poco da averli chiamati "oscuri".

Da oltre un secolo la Relatività Generale supera brillantemente ogni test, ma, per farla funzionare su scala galattica ha bisogno di due ignoti aiutanti: materia oscura ed energia oscura. Che la presenza di questa oscura coppia sia sintomo di una falla nella teoria di Einstein? Uno studio appena pubblicato su Nature dice di no.

I ricercatori dell'Università di Durham e della Statale di Milano si sono chiesti se si può davvero spiegare l'Universo senza tutta questa oscurità. Ci hanno provato utilizzando una promettente versione modificata della Relatività Generale. La risposta è stata ottenuta tramite simulazioni matematiche per predire i moti delle galassie.

Originale è meglio. Nel modello con Relatività modificata (e senza energia oscura) le galassie si muovono e si ammassano in modo innaturale, diverso rispetto a quello che si osserva nell'Universo reale. Tutto il contrario delle simulazioni ottenute col modello standard.

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Questa è la nostra attuale idea dell'Universo, che sarebbe composto in questo modo: materia ordinaria (la "nostra") 4% + materia oscura (ignota) 21%. Tutto il resto è energia oscura. Interessante notare come anche l'esistenza della materia oscura venga suffragata da questo studio.

Necessaria. Come racconta a Focus il professore di cosmologia Luigi Guzzo, coautore dello studio citato, le galassie simulate con la teoria di Einstein riproducono «meravigliosamente ciò che vediamo nella realtà». Quindi i conti tornano, ma solo con l'aiuto dell'energia oscura, presente nelle equazioni della Relatività Generale sotto forma di costante cosmologica.

Oscurissima. L'energia oscura serve agli astronomi non per spiegare l'espansione dell'Universo, ma perché l'espansione sia sempre più veloce. Per alcuni è una semplice proprietà dell'Universo, per altri è un'energia del vuoto... Ciò su cui tutti concordano è che sull'energia oscura non abbiamo alcuna certezza.

Il fisico Erik Peter Verlinde, dell’Università di Amsterdam. Secondo i suoi studi, non esistono né la materia, né l'energia oscura.

Fascino dark. Alcuni hanno provato a eliminare questa oscura presenza creando una visione rivoluzionaria del Cosmo. Altri sostengono che l'energia oscura ci serve solamente perché le equazioni considerano l'Universo come un blocco omogeneo, non come la complessa struttura di materia quale in realtà è. Ma per ora, anche grazie allo studio di Luigi Guzzo e dei suoi colleghi, l'oscurità rimane necessaria.

Il dibattito sull'esistenza e sulla natura dell'energia oscura è comunque destinato ad aumentare, coinvolgendo l'utilizzo di tecniche e strumenti più innovativi ad ogni ricerca. La spinta, in questo caso, viene dalla curiosità: «Comprendere perché l’espansione dell’Universo stia oggi accelerando», ammette Luigi Guzzo, «è probabilmente la domanda più affascinante della cosmologia moderna».

27 settembre 2018 Davide Lizzani
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