L'universo si espande più velocemente di quanto previsto dalle mappe dell'infanzia cosmica.
L'universo si sta espandendo, ma a quale velocità? Due metodi di misura, uno che guarda all'alba del cosmo e l'altro alle galassie vicine, danno risultati inconciliabili. Questo disaccordo, noto come tensione di Hubble, è oggi la più grande crisi della cosmologia e potrebbe nascondere una nuova fisica. LEGGI TUTTO L'ARTICOLO.
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Due modi di guardare l'universo
Il satellite Planck ha scrutato la radiazione cosmica di fondo, una sorta di eco luminosa del Big Bang, scattata 380.000 anni dopo il principio. Analizzando le minuscole increspature di questa luce, i cosmologi hanno calcolato che l'universo si espande a 67,4 chilometri al secondo per megaparsec (un megaparsec equivale a circa 3,26 milioni di anni luce). In altre parole, una galassia distante un megaparsec si allontana da noi a 67,4 km/s, due megaparsec al doppio, e così via.
Dall'altra parte, il telescopio spaziale Hubble e il nuovissimo James Webb osservano stelle pulsanti chiamate Cefeidi e brillanti esplosioni di supernovae di tipo Ia nelle galassie vicine. Questi oggetti sono “candele standard”, ossia sorgenti di luce la cui luminosità intrinseca è nota con precisione, permettendo di calcolare le distanze. Il valore ottenuto per la costante di Hubble da queste misurazioni locali è di 73,0 chilometri al secondo per megaparsec, con una precisione dell'uno per cento.
Una frattura che non si può ignorare
La differenza tra i due numeri non è un dettaglio: ha superato la soglia statistica di 5 sigma, che in gergo scientifico significa che la probabilità che si tratti di un errore casuale è inferiore a una su tre milioni e mezzo. Alcune analisi combinate portano il disaccordo a oltre 7 sigma. È come lanciare una moneta e ottenere testa milioni di volte di fila: qualcosa non quadra nel modello.
Se gli strumenti funzionano bene, la discrepanza potrebbe indicare che il modello cosmologico standard, chiamato Lambda-CDM, ha una falla. Forse l'universo primordiale conteneva ingredienti extra che ne hanno modificato l'espansione, oppure l'ambiente cosmico in cui viviamo distorce le misure locali.
La suggestione dei campi magnetici primordiali
Un'idea elegante viene dalla Simon Fraser University: campi magnetici debolissimi, dell'ordine di qualche nanoGauss, potrebbero aver permeato il plasma caldo dei primi istanti. Questi campi avrebbero indotto piccole disomogeneità nella densità del gas primordiale, accelerando la formazione degli atomi neutri (la cosiddetta ricombinazione). Così facendo, la scala dell'orizzonte sonoro, il righello cosmico usato da Planck, risulterebbe più corta del previsto, allineando il valore della costante di Hubble con quello locale senza toccare gli altri parametri del modello.
Energia oscura precoce e il vuoto intorno a noi
Un'altra ipotesi prevede una forma temporanea di energia oscura, detta “Early Dark Energy”, comparsa subito dopo il Big Bang e poi svanita. Agendo come un pedale dell'acceleratore cosmico, avrebbe aumentato per un breve periodo il ritmo dell'espansione, alterando le misure della radiazione fossile.
Sul fronte locale, la Via Lattea sembra trovarsi all'interno di un'enorme bolla cosmica chiamata vuoto KBC, una regione meno densa della media. Se la gravità si comporta in modo leggermente diverso da quanto previsto da Newton ed Einstein (come ipotizzato dalla teoria MOND), la materia circostante potrebbe attrarci meno, facendo apparire l'espansione locale più rapida di quanto non sia realmente.
Un rebus per il futuro
La tensione di Hubble è un crocevia affascinante. Potrebbe dissolversi con nuove calibrazioni delle candele standard, oppure rivelare l'esistenza di particelle, dimensioni o forze sconosciute. Missioni come il telescopio Euclid e il futuro Nancy Grace Roman Space Telescope raccoglieranno dati preziosi per distinguere tra errori sistematici e nuova fisica. Fino ad allora, l'universo continuerà a espandere i nostri dubbi.
Il mistero rimane aperto. La costante di Hubble non è solo un numero: è la chiave per capire l'origine, l'evoluzione e il destino ultimo di tutto ciò che esiste. Mentre gli scienziati affinano gli strumenti e le teorie, il cosmo ci ricorda che ogni risposta apre dieci nuove domande.
