Categorie: Cosmologia Supernove
Tags: accelerazione espansione Universo materia oscura supernove Ia Swift ultravioletto
Scritto da: Vincenzo Zappalà
Commenti:20
!!! Anche l’energia oscura si sta… schiarendo! **
Questo articolo è stato inserito nella RACCOLTA dedicata agli studi più recenti sulle supernove Ia, che stanno facendo vacillare la certezza sulla loro luminosità standard, sulla quale poggiano le misurazioni circa l'espansione dell'Universo.
Questo articolo è stato inserito nella pagina d'archivio dedicata alla MATERIA OSCURA, nella quale troverete una selezione di articoli sull'argomento e le motivazioni della nostra impostazione critica a riguardo
Se la materia oscura sta diventando il prezzemolo dell’Universo, l’energia oscura è andata ben oltre, permettendo di assegnare un Premio Nobel per l’accelerazione dell’Universo scoperta attraverso lo studio delle supernove di tipo Ia. Beh… che ne direste se una recente scoperta OSSERVATIVA vi dicesse che non è vero niente e che l’espansione accelerata è dovuta soltanto a due tipi ben distinti di supernove? Un qualcosa che ricorda molto le distanze completamente sbagliate delle galassie vicine a causa dei due tipi di Cefeidi. Una vera rivoluzione che, temo, avrà vita difficile in un contesto nel quale ormai troppe persone “importanti” hanno fondato i pilastri della loro carriera scientifica. Staremo a vedere… Noi, per adesso, accettiamo i risultati in attesa di future conferme.
Sappiamo tutti molto bene che le supernove di tipo Ia, proprio per le modalità con le quali esplodono, devono (anzi, dovrebbero) avere una luminosità assoluta costante. Il che vuol dire che più appaiono deboli e più lontane dovrebbero essere da noi. Il famoso metro per le distanze galattiche. Accoppiando questa misurazione con quella proveniente dallo spostamento verso il rosso, è stato possibile determinare il tasso di espansione dell’Universo in tempi diversi. In particolare, sembra che oggi vi sia una forte accelerazione che implica un qualcosa che la determini e questo qualcosa non può che essere un’energia che contrasta la gravità, ossia la cosiddetta energia oscura. Le prove sembravano talmente chiare che è stato assegnato un premio Nobel nel 2011 a tre scienziati che avevano derivato questa anomalia espansiva misurando le distanze delle supernove di tipo Ia.
Tuttavia, se ottengo A mantenendo fisso B, può anche succedere che A derivi semplicemente dal fatto che B non è assolutamente fisso. In altre parole, se le supernove osservate si comportassero in modo diverso a seconda della loro età e io mi ostinassi a considerarle sempre della stessa luminosità, potrei vedere scomparire quasi del tutto l’accelerazione dell’espansione. Ciò che sto imputando all’espansione sarebbe solo e soltanto un effetto dovuto alla non costanza della luminosità delle supernove di tipo Ia. Forse, prima di dare il Nobel, bisognava studiare un po’ meglio le candele standard…
Veniamo alla nuova scoperta che, come detto, potrebbe rappresentare una tale rivoluzione nel pensiero ormai radicato, che quasi sicuramente sarà duramente attaccata. Speriamo che nella battaglia ne esca vincitrice la Scienza.
La “colpa” di tutto ciò è di un gruppo di ricercatori dell’Università dell’Arizona. Studiando in dettaglio i colori di lontane supernove si sono accorti che le lampadine cosmiche non erano affatto uguali tra loro. Il negozio li aveva “fregati”! Avevano chiesto 100 lampadine da 100 watt e invece gliene avevano dato di due tipi con luminosità differenti.
Richiamiamo nuovamente la deduzione che aveva portato all’espansione accelerata. L’osservazione di numerose supernove aveva dimostrato chiaramente che esse apparivano decisamente più deboli di quanto previsto e questo fatto non poteva che essere dovuto a un loro movimento di allontanamento più rapido di quanto aspettato dai modelli di espansione. In conclusione, il tasso di espansione che allontanava da noi le galassie (con all’interno le supernove osservate) era sempre più rapido. Insomma, qualcosa doveva spingere gli attori del Cosmo sempre più lontani tra loro, ben oltre un’espansione costante.
Tutto ciò aveva un senso, però, se e soltanto se si assume che la luminosità delle supernove rimanga sempre la stessa anche andando indietro nel tempo dell’Universo. In poche parole, se oggi che ho settant'anni impiego dieci minuti per tagliare un tronco, devo assumere che anche quando ne avevo venti avrei impiegato lo stesso tempo! Detto così, sembrerebbe essere stato un errore madornale, ma l’esplosione di una supernova è leggermente diversa dal mio braccio sempre più stanco e tutto faceva pensare che i processi fisici secondo cui una stella gigante esplode dovevano essere sempre gli stessi.
Ancora una volta, molto dipende dagli occhiali usati. Se non li metto per niente, ossia guardo nel visibile, le supernove appaiono del tutto identiche tra loro. Ma le cose cambiano se le guardo con occhiali diversi, ad esempio ultravioletti. Ciò che sembrava identico non lo è assolutamente.
In fondo, bastava confrontare le osservazioni dello Space Telescope con quelle di Swift. Osservando un numero sempre crescente di supernove si è notato che esse si dividevano sempre meglio in due gruppi separati. Non era un caso, ma una differenza che aumentava con il numero degli oggetti a disposizione. Il vero “scherzo” dell’Universo, però, non era tanto l’esistenza di due gruppi di supernove che, al limite avrebbero portato a un rumore di fondo maggiore nelle determinazioni delle distanze, ma nel fatto che i due gruppi erano legati strettamente alla loro età.
In poche parole, un gruppo era presente soprattutto nelle fasi più antiche e un altro gruppo nelle fasi più recenti. Supernove con caratteristiche nettamente diverse che erano praticamente invisibili nella lunghezza d’onda del visibile. Queste caratteristiche fanno apparire un gruppo di supernove più rosso dell’altro. E’ facile comprendere che se le considero identiche, il loro arrossamento non posso che imputarlo alla distanza, da cui un certo valore di espansione. Se, invece, tengo conto di una differenza intrinseca nel tipo di esplosione, l’arrossamento eccessivo è del tutto indipendente dall’espansione ma è causato solo dal tipo diverso di lampadina.
Non è ancora possibile (almeno così dicono) valutare di quanto si debba ridurre la supposta accelerazione e quindi la quantità di energia oscura necessaria. Sembra, però, che si cerchi di non essere subito troppo drastici e cercare un compromesso scientifico. Magari mi sbaglio, ma…
Non resta che studiare sempre meglio le caratteristiche delle supernove “blu” e “rosse”. Molte cose sono cambiate durante l’evoluzione dell’Universo. Tanto per fare un esempio, una volta era decisamente più facile creare stelle a ritmo forsennato; una volta le stelle contenevano meno elementi pesanti; e cento altre differenze più o meno eclatanti. Perché non pensare che anche le esplosioni stellari non abbiano cambiato le proprie modalità?
Per tagliare la testa al toro, si potrebbe subito effettuare una prova: separare le supernove nei due gruppi e calcolare il tasso di espansione separatamente. La prova si può fare, dato che di supernove del gruppo più vicino a noi ve ne sono comunque anche nelle epoche antiche. La frequenza ha una tendenza netta, ma non una separazione del tutto drastica. Sì, insomma, abbiamo bisogno di conferme, ma speriamo che non si inseriscano ostacoli che con la Scienza vera hanno poco a che fare…
Cercherò di seguire con attenzione i futuri risvolti, magari anche attraverso canali sotterranei. Uno dei ricercatori è figlio di un mio vecchio e caro collega di Tucson, col quale ho avuto molteplici scontri verbali che hanno portato, però, alla fine a una stima reciproca molto forte. E’ proprio il giovane che nel lontano 1975 era venuto a prendere a tarda notte uno spaventato astronomo italiano, al suo primo volo (e con un inglese terribile), all’aeroporto di Tuscon e che l’indomani avrebbe tenuto la prima conferenza a livello internazionale…
Articolo originale QUI
20 commenti
a dir poco eclatante!
anche se queste osservazioni dovranno essere valutante con estrema attenzione....
Quando dici:
"Non è ancora possibile (almeno così dicono) valutare di quanto si debba ridurre la supposta accelerazione e quindi la quantità di materia oscura necessaria. Sembra, però, che si cerchi di non essere subito troppo drastici e cercare un compromesso scientifico. Magari mi sbaglio, ma…"
Non e' che volevi scrivere energia oscura al posto di materia oscura?
Comunque se si dovesse rinunciare all'energia oscura si dovra' rinunciare anche alla teoria del gravitone nexus vero? se non ricordo male mi sembrava molto legato all'energia oscura....
hi hi hi, scusa Enzo. Credevo che la notizia cui ti riferivi fosse legata alla cronaca.
Appena posso leggo l'articolo.
grazie Alex! Hai perfettamente ragione... ma sai... sono talmente connesse che mi è scappata...
Eh sì, Nexus andrebbe rivista, ma non so quanto Nexus abbia bisogno di una vera accelerazione dell'espansione. Bisognerebbe entrare nei particolari della teoria. In fondo, servirebbe soprattutto per legare gravità e quantistica... Ma è meglio non sparare a casaccio!
Eh no Enzo! Mi oppongo fermamente a questa ricerca che mette in discussione energia oscura e accelerazione... almeno fino al 24 aprile!!!
va bene... accordato!!!! scriverò agli autori di aspettare a fare qualsiasi annuncio mediatico!
Ottima notizia, premessa importante per sbarazzarci della inutile energia oscura. Dovessimo rimetterci il nexus, amen: non sarebbe una gran perdita.
Tienici informati, non vorrei che tutto questo prezzemolo saturasse l'informazione "ufficiale"!
Personalmente sono alquanto scettico su un qualcosa che si comporta in modo opposto a tutte le altre forze e leggi della Fisica note, questa notizia non fa altro che rafforzare le mie convinzioni.
Un dubbio... Se dimostrassero che non c'è alcuna espansione accelerata, dovrebbero restituire il Nobel?
Mia personale considerazione è che l'energia (oscura) esiste comunque, indipendentemente se l'universo accelera o è fermo. Bisogna avere il coraggio di comprendere che la maggior parte delle cose sono per noi ancora sconosciute, specialmente in campo cosmologico.
caro Celty,
non penso proprio, ma sarebbe una situazione alquanto imbarazzante anche se non è colpa di nessuno...
scusa Sandro,
non capisco cosa intendi dire... l'energia oscura nasce proprio per spiegare l'accelerazione dell'espansione. Nel caso non ci fosse non vedo perché si dovrebbe introdurla... solo per rendere più difficili le cose? Anche gli epicicli erano stati creati per spiegare qualcosa, ma una volta capita la faccenda sono stati eliminati. Non si sono conservati solo perché l'Universo deve essere per forza misterioso... senza energia oscura si vive benissimo e si semplificano le cose, senza stravolgere i modelli più validi...
Conosciamo poco, sicuramente, ma qualcosa sì!
Enzo, lo so che non lo dovranno restituire, è già successo in passato che sono stati quantomeno precipitosi ad attribuire il Premio, ma non vi è stata alcuna restituzione. Volevo solo rimarcare la situazione paradossale che si è venuta a creare sia per la mancanza di ulteriori riscontri, sia per la fretta di pubblicare una scoperta pur senza aver considerato tutte le ipotesi.
Vuoi sapere come andrà a finire? Troveranno il modo di salvare capra e cavoli...
Provo ad essere più chiaro Enzo, portando un esempio.
Per me l'energia "oscura" è quella che sostituisce la "materia oscura", cioè quella che consente alle Galassie di ruotare e muoversi al di fuori delle leggi note. Tali leggi sono ovviamente incomplete, mancanti appunto di........ energia.
beh Sandro... che energia oscura e materia oscura fossero intimamente legate era abbastanza ovvio. Il problema è che sia un che l'altra non hanno ancora avuto prove concrete... anzi. Scaricare una sull'altra, sposta solo un problema che rimane immutato. Ipotesi alternative ce ne sono e varrebbe la pena non esagerare con il prezzemolo
Scusa Enzo da quel che so materia ed energia oscura sono due cose molto distanti, se non per il comune aggettivo. Una è stata tirata in ballo per spiegare alcune proprietà delle galassie e degli ammassi, l'altra dovrebbe dar ragione della accelerazione dell'espansione dell'universo (e credo null'altro). Se questa accelerazione si rivelasse inesistente l'energia oscura diverrebbe inutile come l'etere di fine '800, ma nulla significherebbe rispetto alla esistenza o meno della materia oscura.
Da quel che so l'energia oscura conferisce un impulso perpetuo all'espansione e costituirebbe circa il 73% dell'Universo, inoltre sarebbe la responsabile dell'inflazione. In pratica se davvero non esistesse bisognerebbe buttare a mare il modello cosmologico standard ed almeno un paio di Nobel sarebbero in discussione...
attenzione non sono sicuro di questo, io ho capito che uno studio piu' accurato delle supernovae di tipo Ia potrebbe portare alla conclusione che si sia sopravvalutato, e di molto, il tasso attuale di espansione dell'universo. Questo pero' non vuol dire andare contro il modello cosmologico standard che e' relativamente vecchio e che solo negli ultimi anni gli scienziati hanno cercato di rivalutare in funzione delle osservazioni che facevano pensare ad un'accelerazione non prevista frutto di una qualche forma di energia definita oscura....
Inoltre anche l'inflazione e l'energia oscura possono avere spiegazioni diverse.
Anche in questo caso si cerca di trovare tra di esse un minimo comune denominatore in modo da dare piu' consistenza all'ipotesi dell'energia oscura ma per ora si parla solo di congetture.
In sostanza di concreto a favore dell'energia oscura ci sono solo le osservazioni, mettere in dubbio queste osservazioni ha un che di eclatante!
Ci dovranno studiare molto approfonditamente....
dunque ragazzi...
materia oscura e energia oscura nascono da "prove" separate, ma devono in qualche modo essere la stessa cosa così come tutto nell'universo. L'esistenza di un'energia oscura, in qualsiasi forma, risolve concettualmente anche il problema della "massa mancante", intesa non come massa in senso stretto (materia oscura), ma come massa-energia. Non è facile capire la loro relazione dato che non sappiamo di "cosa" siano fatte e se sono fatte di qualcosa...
In realtà l'inflazione non ha bisogno di energia oscura che è stata tirata in ballo successivamente... in qualche modo una volta "trovata" è stata inserita un po' ovunque per tappare tutti i buchi grandi e piccoli.
Sì, ovviamente si dice che essa esiste comunque e che le nuove osservazioni l'hanno ridimensionata. Quando di comincia a dire così s'intende, quasi sempre: "Secondo noi non esiste per niente, ma non possiamo ribellarci troppo... è meglio dare la pillola a piccoli passi...."
Insomma, la cosa migliore è stare a vedere cosa succederà e se riuscirà a succedere qualcosa in un mondo che sta perdendo certe prerogative della Scienza conquistate dopo secoli e secoli bui e tempestosi. Mah...
Che succede? Tutto tace ...
Immagino, caro Enzo, che tu sia alle prese con le tue vicende familiari. Bene, di materiale da digerire ne abbiamo a sufficienza.
Io mi sto divertendo con l'articolo originale di questo argomento che è troppo ghiotto per lasciarlo scivolare così, come fosse acqua fresca.
E' probabile che ti chieda lumi, anzi candele .... (non so se standard o meno ?!?!)
N.B.:
) errori.
MI piacerebbe "postare" (bbbrrr) un commento che riporti i punti salienti trattati nell'articolo originale, chiedendoti di correggere eventuali (anche se altamente improbabili
Buona giornata a tutti
caro alvy,
hai azzeccato in pieno la situazione... ho avuto un paio di giorni di movimento frenetico e le cose si ripeteranno i primi giorni della prossima settimana. In qualche modo dobbiamo uscire dal circolo chiuso : infezione braccio- piastra nel braccio - operazione alla testa. Ci vorrebbe un diagramma di Feynman...
Sono contento che ti diverti con l'articolo originario, ma ti inviterei a porre domande (se è proprio il caso) solo se espresse in modo del tutto semplificato e comprensibile. E' vero che ogni tanto mi lancio in considerazioni molto personali (da prendere sempre con le molle, ovviamente), ma non vorrei entrare nei dettagli dei singoli lavori professionali. Il circolo diventerebbe di tipo professionale e la cosa non è certo quella che desidero. OK?