Quanto è vecchio l’universo? Scoperto un nuovo modo per misurare la sua espansione

Gli astronomi e i fisici continuano a porre molte domande sull’universo. La sua espansione e l’età sono ancora oggetto di studio. Fino ad oggi, le conclusioni sono state ottenute attraverso diverse osservazioni e misurazioni. Un nuovo metodo di misurazione potrebbe dare risposte molto più dettagliate.

La scoperta dell’espansione accelerata dell’universo è stata possibile grazie all’osservazione delle supernove. L’età dell’universo è stata stimata utilizzando dati provenienti dalla radiazione cosmica e dalla misurazione delle distanze stellari. Tuttavia, ci sono ancora incertezze e dibattiti in corso riguardo a queste stime. L’attendibilità delle conclusioni dipende dalla solidità delle osservazioni, dalla qualità dei dati e dai modelli teorici utilizzati. Gli scienziati cercano costantemente nuovi dati e nuovi metodi per affinare le nostre conoscenze sull’universo.

La teoria dell’espansione accelerata dell’universo è una delle scoperte più significative della cosmologia moderna. Essa suggerisce che l’universo non solo si sta espandendo, ma sta anche accelerando la sua espansione nel corso del tempo.

Questa teoria è stata formulata sulla base di osservazioni astronomiche, in particolare l’osservazione delle supernove di tipo Ia (ovvero, quelle che si sono generate a seguito dell’esplosione di una nana bianca). Le supernove di tipo Ia sono esplosioni di stelle che possono essere utilizzate come “candele standard” per misurare le distanze cosmiche. Gli astronomi hanno scoperto che, contrariamente alle aspettative, le supernove di tipo Ia distanti appaiono più deboli rispetto a quanto previsto se l’universo si espandesse solo in modo uniforme. Questo ha suggerito che l’espansione dell’universo sta effettivamente accelerando.

Ma quanto si espande esattamente l’universo? Per poterlo dire con certezza, gli astronomi hanno scoperto un nuovo metodo di misurazione.

Ora possiamo misurare l’espansione dell’universo in modo più preciso

Grazie ai dati provenienti da immagini multiple di una supernova, un team guidato da ricercatori dell’Università del Minnesota Twin Cities è riuscito a utilizzare una tecnica unica nel suo genere per misurare il tasso di espansione dell’universo. I loro dati forniscono indicazioni su un dibattito di lunga data nel settore e potrebbero aiutare gli scienziati a determinare con maggiore precisione l’età dell’universo e a comprendere meglio il cosmo.

Il lavoro è suddiviso in due articoli, pubblicati rispettivamente su Science e The Astrophysical Journal.

In astronomia esistono due misure precise dell’espansione dell’universo, chiamata anche “costante di Hubble”. Una è calcolata in base alle osservazioni di supernove nelle vicinanze, mentre la seconda utilizza il “fondo cosmico a microonde”, ovvero la radiazione che ha iniziato a circolare liberamente nell’universo poco dopo il Big Bang.

Tuttavia, queste due misurazioni differiscono di circa il 10%, il che ha causato un ampio dibattito tra fisici e astronomi. Se entrambe le misurazioni sono accurate, significa che l’attuale teoria degli scienziati sulla composizione dell’universo è incompleta.

La domanda principale è se ci sia un problema con una o entrambe le misurazioni. La nostra ricerca affronta questo problema utilizzando un metodo indipendente e completamente diverso per misurare il tasso di espansione dell’universo.

Il team guidato dall’Università del Minnesota è stato in grado di calcolare questo valore utilizzando i dati di una supernova scoperta da Patrick Kelly, professore assistente presso la Scuola di Fisica e Astronomia dell’Università del Minnesota, nel 2014 – il primo esempio in assoluto di supernova con immagini multiple, il che significa che il telescopio ha catturato quattro diverse immagini dello stesso evento cosmico. Dopo la scoperta, i team di tutto il mondo avevano previsto che la supernova sarebbe ricomparsa in una nuova posizione nel 2015, e il team dell’Università del Minnesota ha rilevato questa immagine aggiuntiva.

Utilizzando i ritardi temporali tra le apparizioni delle immagini del 2014 e del 2015, i ricercatori sono stati in grado di misurare la costante di Hubble utilizzando una teoria sviluppata nel 1964 dall’astronomo norvegese Sjur Refsdal che in precedenza era stata impossibile da mettere in pratica.

Questo nuovo metodo di misurazione dell’universo potrebbe davvero cambiare tutto, rispondendo finalmente alle domande che più hanno acceso il dibattito nella comunità scientifica, come asd esempio quanti anni ha l’universo.

Quanti anni ha l’universo?

Le nuove scoperte scientifiche e i nuovi metodi di misurazione, come l’osservazione di immagini multiple di una supernova nel tempo, possono fornire informazioni preziose per comprendere l’età dell’universo in modo più accurato.

L’età dell’universo può essere stimata utilizzando diverse tecniche, e una di queste coinvolge l’osservazione di oggetti celesti che fungono da “orologi cosmici”. Le supernove di tipo Ia sono un esempio di tali oggetti, poiché hanno una luminosità intrinseca nota e costante. Misurando la luminosità apparente di una supernova di tipo Ia e confrontandola con la sua luminosità intrinseca, gli scienziati possono determinare la sua distanza e quindi calcolare l’età dell’universo.

Le immagini multiple di una supernova nel corso del tempo possono aiutare a migliorare la precisione di queste misurazioni. Osservando l’evoluzione della luminosità e dello spettro della supernova, gli scienziati possono ottenere informazioni più dettagliate sul suo comportamento e sulla sua fisica.

A oggi, l’età stimata dell’universo è di circa 13,8 miliardi di anni.