L'energia oscura è un fenomeno enigmatico che agisce in opposizione alla gravità ed è responsabile dell'accelerazione dell'espansione dell'universo. Sebbene l'energia oscura costituisca fino a tre quarti della massa-energia del cosmo, la sua natura di fondo è sfuggita ai fisici per decenni. L'energia oscura non ha alcun legame reale con la materia oscura, al di là della condivisione della parola "oscurità", il che significa solo che gli scienziati non sanno davvero cosa siano.
Nel 2023, gli scienziati hanno dichiarato di aver rilevato prove che l'energia oscura potrebbe essere spiegata da un tipo di energia immagazzinata all'interno dei buchi neri. Se fosse vera, questa scoperta significherebbe che i nostri attuali modelli dell'universo non dovrebbero prevedere nuove forze o campi al di là della concezione della gravità di Einstein per spiegare l'energia oscura. Tuttavia, le scoperte successive dovranno essere confermate prima che possano essere ampiamente accettate dai fisici come spiegazione dell'energia oscura.
Chi ha scoperto l'energia oscura?
La consapevolezza che l'universo si sta espandendo si può far risalire all'astronomo americano Edwin Hubble, che nel 1929 notò che più una galassia è lontana dalla Terra, più velocemente si sta allontanando da noi, secondo il sito web del telescopio spaziale Hubble. Questo non significa che il nostro pianeta sia il centro dell'universo, ma piuttosto che ogni cosa nello spazio si allontana da ogni altra ad una velocità costante;
Quasi 60 anni dopo la rivelazione di Hubble, gli scienziati hanno fatto un'altra scoperta sorprendente. Da tempo i ricercatori cercavano di misurare con precisione le distanze cosmiche osservando la luce di stelle lontane. Alla fine degli anni '90, dopo aver esaminato supernove lontane, due team indipendenti hanno scoperto che la luce delle esplosioni stellari è più fioca del previsto. Ciò indica che l'universo non solo si sta espandendo, ma sta anche accelerando la sua espansione;
Da allora, questa scoperta ha dato ai fisici motivo di grattarsi la testa, facendo guadagnare ai suoi scopritori il premio Nobel per la fisica nel 2011;
Cosa fa l'energia oscura?
Sebbene i ricercatori non comprendano del tutto l'energia oscura, hanno usato la loro conoscenza del fenomeno per costruire modelli dell'universo che spiegano tutto, dal Big Bang alla struttura su larga scala delle galassie di oggi. Alcuni di questi modelli prevedono che l'energia oscura farà a pezzi tutto ciò che esiste tra miliardi di anni.
Le principali spiegazioni sull'energia oscura suggeriscono che si tratta di un tipo di energia repressa insita nel tessuto dello spazio-tempo. "Questo semplice modello funziona molto bene dal punto di vista pratico ed è una semplice aggiunta al modello cosmologico senza dover modificare la legge di gravità", ha dichiarato a Live Science Baojiu Li, fisico matematico dell'Università di Durham nel Regno Unito. Ma l'idea comporta un grosso problema: i fisici prevedono che il valore dell'energia del vuoto sia di 120 ordini di grandezza superiore a quello che i cosmologi osservano nelle misurazioni, ha detto Li;
Nel febbraio 2023, gli scienziati hanno utilizzato le misurazioni di buchi neri antichi e dormienti per dimostrare che questi colossi cosmici stanno crescendo più velocemente di quanto previsto. I risultati suggeriscono che i buchi neri contengono un tipo di energia del vuoto insita nel tessuto dello spazio-tempo che può spiegare l'espansione dell'universo, il tutto nel quadro della teoria della relatività di Einstein. Se la scoperta fosse confermata, non sarebbe necessaria una nuova fisica per spiegare l'energia oscura. I ricercatori hanno pubblicato i loro risultati in due articoli su The Astrophysical Journal e The Astrophysical Journal Letters.
Un'idea alternativa prevede che l'energia oscura sia una forza fondamentale aggiuntiva, che si aggiunge alle quattro già note (gravità, elettromagnetismo e forze nucleari forte e debole). Ma questa congettura non spiega perché gli esseri umani non notino questa forza aggiuntiva nella nostra vita quotidiana. I teorici hanno quindi costruito modelli creativi che suggeriscono che questa forza misteriosa sia in qualche modo nascosta.
Il valore misurato dell'energia oscura è attualmente oggetto di un intenso dibattito tra fazioni rivali della fisica. Alcuni ricercatori hanno misurato la potenza dell'energia oscura utilizzando il fondo cosmico a microonde, una debole eco del Big Bang, e hanno prodotto una stima.
Ma altri astronomi, che misurano la forza dell'energia oscura utilizzando la luce di oggetti cosmici distanti, hanno prodotto un valore diverso e nessuno è ancora riuscito a spiegare questa discrepanza. Alcuni esperti hanno suggerito che la potenza dell'energia oscura varia nel tempo, anche se i sostenitori di questa idea devono ancora convincere la maggioranza dei loro colleghi di questa spiegazione.
Risorse aggiuntive:
- Maggiori informazioni sull'energia oscura dalla Swinburne University in Australia.
- Ecco la definizione di energia oscura e materia oscura, dalla NASA Science.
- Guarda "Big Mysteries: Dark Energy", dal Fermilab.
