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Lampi gamma: testimoni del cosmo giovane

Nuovi calcoli suggeriscono che l'energia oscura, la misteriosa forza che guida l'espansione dell'Universo, sarebbe cambiata nel tempo. L'ipotesi controversa nasce daiI lampi di raggi gamma, le...

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Lampi gamma: testimoni del cosmo giovane
Nuovi calcoli suggeriscono che l'energia oscura, la misteriosa forza che guida l'espansione dell'Universo, sarebbe cambiata nel tempo. L'ipotesi controversa nasce daiI lampi di raggi gamma, le esplosioni più violente dell'universo, che possono essere utilizzati per studiare le proprietà del cosmo giovane.

 

La galassia M51, 'fotografata' da Swift, il satellite della Nasa che scruta l'universo alla caccia dei lampi gamma. Nell'immagine ai raggi ultravioletti si nota una supernova, molto più luminosa dell'intero nucleo della galassia.Foto: © Nasa.
La galassia M51, "fotografata" da Swift, il satellite della Nasa che scruta l'universo alla caccia dei lampi gamma. Nell'immagine ai raggi ultravioletti si nota una supernova, molto più luminosa dell'intero nucleo della galassia.
Foto: © Nasa.

 

I lampi di raggi gamma, le esplosioni più violente dell'universo, possono essere utilizzati per studiare le proprietà del cosmo giovane. E potrebbero anche gettare luce sulla misteriosa “energia oscura” che, a detta degli astronomi, sta spingendo l'universo a espandersi sempre più rapidamente. Bradley Schaefer, astrofisico alla Louisiana State University (Usa), ha studiato 52 di queste esplosioni e ha concluso che circa 13 miliardi di anni fa, quando l'universo aveva un'età circa 10 volte inferiore all'attuale, l'espansione cosmica era più contenuta.
Esplosioni lontane. Fino a oggi, gli astronomi avevano studiato l'espansione dell'universo basandosi su fenomeni noti come “supernove”: esplosioni di stelle con massa molto maggiore di quella del sole. Le supernove sprigionano in un istante un'energia tale da poter superare in luminosità l'intera galassia alla quale appartengono. Gli scienziati sanno determinare con precisione la loro energia, la loro distanza e la velocità con la quale si allontanano da noi.
Grazie alle supernove, gli astronomi hanno ricostruito negli ultimi anni la storia dell'espansione dell'universo fino a circa 5 miliardi di anni fa. Hanno concluso che l'universo si sta espandendo sempre più velocemente e che l'espansione si può descrivere matematicamente per mezzo di una cosiddetta “costante cosmologica”, una quantità numerica - prevista anche da Einstein - che non dipende dal tempo: oggi è la stessa di 5 miliardi di anni fa.
Lampi rivelatori. Queste conclusioni sono ben assodate. E Bradley Schaefer ha usato i lampi gamma (i raggi gamma sono radiazioni molto energetiche) per estendere lo studio delle supernove fino a quasi 13 miliardi di anni fa, quando l'universo era circa 10 volte più giovane di oggi (secondo le stime attuali, l'universo è nato con il Big bang 13,7 miliardi di anni fa). I lampi gamma che ha usato per le sue stime, infatti, sono esplosioni simili alle supernove, ma sono centinaia di volte più energetiche, per cui possono essere osservate da una maggiore distanza.
Risultati prematuri. Schaefer ha trovato, su 52 lampi analizzati, che i 12 più lontani e antichi erano anche più intensi del previsto. « È come tirare la moneta per 12 volte di fila e fare sempre testa» ha dichiarato Schaefer. Ciò suggerisce che i lampi fossero più vicini a noi del previsto, e perciò che anticamente l'espansione del cosmo fosse più lenta di quanto si ritenesse. La costante cosmologica, in altre parole, sarebbe stata inferiore di oggi. Non sarebbe stata una vera e propria “costante” insomma, ma piuttosto quella che i fisici chiamano una “quintessenza” (cioè una “costante cosmologica variabile”).
La scoperta sarebbe importante, ma deve essere verificata, come ammette lo stesso Schaefer. Guido Chincarini, docente all'Inaf-osservatorio di Brera, commenta: «È opinione diffusa tra gli astronomi che i lampi gamma si possano usare per studiare l'espansione del cosmo giovane. I metodi attuali, però, non consentono ancora di stabilire con precisione la distanza dei lampi gamma, e quindi il momento della storia dell'universo in cui sono esplosi. In futuro, però, ci aspettiamo che sia possibile farlo».

(Notizia aggiornata al 18 gennaio 2006)

Nel numero 161 di Focus, in edicola dal 10 febbraio 2006, un approfondito articolo di Andrea Parlangeli vi svelerà i segreti e l'importanza dei lampi gamma.
Non perdetelo!

 

18 gennaio 2006