Utane Sawangwit, laureando, e il professor Tom Shanks hanno studiato i dati derivati dalle osservazioni del satellite Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), per studiare i residui caldi del Big Bang.
I due scienziati hanno trovato che potrebbero esserci errori nei dati molto più significativi di quanto si pensasse in precedenza. Questo causerebbe seri problemi alla teoria standard di un Universo aperto.
Il team ha pubblicato i risultati in una lettera al Monthly Notices della Royal Astronomical Society.
Lanciato nel 2001, WMAP misura differenze nell’omogeneità della Radiazione Cosmica di Fondo (VEDI ARTICOLO), che rappresentano i residui più caldi del Big Bang e che sono osservabili in tutta l’estensione del cielo.
La dimensione angolare delle anisotropie della CMBR, si pensa che siano connesse alla composizione dell’Universo. Le osservazioni con WMAP hanno mostrato che tali anisotropie possono avere dimensioni circa doppie a quelle del diametro apparente della Luna (circa 1 grado di estensione).
Con tali risultati gli scienziati hanno concluso che l’Universo è composto per circa il 4% di normale materia, per il 22% di materia oscura o invisibile e per il restante 74% di un tipo di energia sconosciuta definita “energia oscura”. Il dibattito circa l’esatta natura del “lato oscuro” dell’Universo – la materia oscura e l’energia oscura, continua in questi giorni.
Sawangwit and Shanks hanno usato gli oggetti astronomici che appaiono come punti irrisolti nei radiotelescopi per verificare come WMAP crea lo smoothing delle sue mappe.
I due ricercatori hanno trovato che lo smoothing è molto più significativo di quanto si pensasse, suggerendo conseguentemente che le misure dell’estensione delle anisotropie della CMBR (Radiazione Cosmica di Fondo) non sono accurate come si pensava fino ad oggi.
Se quanto affermato fosse vero si rivelerebbe che le anisotropie sarebbero molto meno estese e questo implicherebbe che la materia oscura o l’energia oscura potrebbero non esistere o essere presenti in quantità trascurabili.
Il Prof. Shanks ha commentato: “Le osservazioni della Radiazione Cosmica di Fondo sono un potente strumento per la cosmologia ed è pertanto vitale effettuare una costante verifica degli errori sistematici. Se i nostri dati si dimostreranno corretti allora diverrà meno probabile che l’energia oscura e le particelle esotiche di materia oscura dominino l’Universo. In questa situazione l’evidenza che l’Universo abbia un ‘Lato Oscuro’ sarebbe compromessa.”
In più, Durham, ha recentemente collaborato in un team internazionale in cui è emerso che la struttura della CMBR potrebbe non fornire una verifica indipendente e robusta sulla presenza di energia oscura, contrariamente a quanto finora creduto.
Se l’energia oscura esistesse, allora indurrebbe un accelerazione nell’espansione dell’Universo.
Nel loro viaggio fino ai telescopi, come WMAP, i fotoni (le particelle che costituiscono la radiazione elettromagnetica, compresa la luce e onde radio) viaggiano attraverso enormi superammassi di galassie.
Normalmente un fotone della Radiazione Cosmica di Fondo, quando entra in un superammasso di galassie , viene inizialmente shiftato verso il blu (le righe spettrali si spostano verso frequenze più alte). Successivamente quando ne esce viene shiftato verso il rosso in modo che i due effetti si cancellano. Se però il superammasso sta accelerando rispetto ad ogni altro, a causa della presenza dell’energia oscura, questo effetto di cancellazione non è esatto e i fotoni dopo l’attraversamento restano leggermente shiftati verso il blu.
Per tale ragione potrebbero esserci regioni della CMBR a temperature leggermente più alte.
I nuovi risultati, basati sul Sloan Digital Sky Survey, che ha osservato oltre 1 milione di galassie luminose, non hanno tuttavia osservato questo effetto, contrariamente a quanto previsto dalla trattazione del modello standard di Universo.
Utane Sawangwit ha affermato che “se i nostri risultati saranno confermati da altre osservazioni di galassie nell’emisfero sud, allora questa cosa potrebbe creare seri problemi per l’esistenza dell’energia oscura”.
Se davvero il nostro Universo non avesse il suo “Lato Oscuro”, questo sarebbe un conforto per molti teorici. Dipendere, infatti, da un modello in cui devono essere presenti materia e energia sconosciuti è davvero un problema non da poco.
Il professor Shanks conclude dicendo: “Vi sono molte probabilità che il modello standard con le sue enigmatiche materia oscura e energia oscura sopravviva, ma è necessario che vi siano prove più robuste. Il satellite europeo Planck, che attualmente sta raccogliendo ulteriori dati sulla CMBR, fornirà nuove informazioni vitali che ci aiuteranno a rispondere a queste domande fondamentali sulla natura dell’Universo in cui viviamo”.
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