U misteru di l’energia scura

Autore di Alex Kimani via OilPrice.com,

"L'energia scura ùn hè micca solu terribilmente impurtante per l'astronomia, hè u prublema centrale per a fisica. Hè statu l'ossu in a nostra gola per un bellu pezzu."

– Steven Weinberg, Premiu Nobel, Università di Texas in Austin.

Più di trè anni in a so ricerca per risolve a natura di l'energia scura è illuminà l'origine, l'evoluzione è u destinu di u nostru universu, u prughjettu Hobby-Eberly Telescope Dark Energy Experiment (HETDEX) rimane in traccia di compie a più grande mappa di u cosmu sempre.

HEDTEX, un prugettu di scentifichi di l'Università Penn State, hà per scopu di creà una carta tridimensionale di 2,5 milioni di galassie chì darà inseme preziose in u puzzle bizantinu di perchè l'espansione di l'universu accelera cù u tempu, una pruprietà attribuita à a so -Chiamata energia scura.

Ma e prime cose prima, chì hè esattamente l'energia scura?

Energia scura in un universu in espansione

Fonte: NASA.org

L' universu osservabile si compone di trè cumpunenti cunnisciuti: materia nurmale, materia scura è energia scura. L'energia scura hè a più abbundante à 68%, cù l'energia scura chì face un altru 27% di l'universu mentre a materia urdinaria custituisce solu 5%.

Oghje, ci hè cunsensu trà l'astrònomi chì l'universu chì abitemu hè in espansione malgradu a prisenza di a gravità, è chì a so espansione accelera, dendu origine à a nuzione di una forza di ripulsione chì l'astronomi anu chjamatu "energia scura", ancu se u cuncettu hà solu esiste dapoi un pocu più di 20 anni. Generalmente, l'astronomi è l'astrofisicisti attribuiscenu u prefissu "scuru" à cuncetti chì anu pocu o nimu indiziu.

L'energia scura hè u nome datu à a misteriosa forza chì face chì u tassu di espansione di u nostru universu acceleri, piuttostu chè di rallentà è sorte in un Big Crunch à l'età. Hè cuntrariu à ciò chì si pò aspettà da un universu chì hè natu da un avvenimentu cum'è u Big Bang .

Torna in u 1917 quandu Albert Einstein hà inventatu a teoria generale di a relatività chì hà messu i fundamenti di u Big Bang è di l'universu cum'è un inseme, ellu è a maiò parte di i scienziati principali eranu cunvinti chì u cosmu era staticu è micca in espansione. Einstein hà introduttu a Custante Cosmologica per aiutà à spiegà perchè l'universu ùn stava collassendu sottu a forza attraente di a gravità.

Ùn era chè 12 anni dopu quandu Edwin Hubble hà scupertu chì l'universu hè in realtà in espansione, cù galassie più luntane da u nostru pianeta chì si alluntana più veloce di quelle chì sò più vicine. U mudellu di un universu staticu hè statu finalmente abbandunatu, furzendu à Einstein à mudificà rapidamente e so teurie è à inventà dui novi mudelli distinti di l'universu in espansione, tramindui senza a custante cosmologica, solu un annu dopu.

Tuttavia, sarebbe decennii dopu – per esse precisamente 1998 – prima chì l'astronomi anu scupertu chì l'universu era duminatu da l'energia scura è micca da a materia nurmale cum'è pensavanu prima.

Risolvendu l'energia scura

Più di duie decennii dopu a scuperta di l'energia scura, l'astronomi fermanu in u bughju in quantu à ciò chì si tratta.

Tuttavia, parechje teorie sò state avanzate per pruvà à spiegà l'energia scura.

Ironicamente, a costante cosmologica abbandunata in precedenza di Einstein hè unu di i primi, chì i fisici moderni qualificanu cum'è energia di u vacuum.

" U vacuum in fisica ùn hè micca un statu di nunda. Hè un locu induve e particelle è l'antiparticule sò continuamente creati è distrutti. L'energia prodotta in stu ciclu perpetuu puderia esercità una forza di spinta esterna nantu à u spaziu stessu, causendu a so espansione, iniziata in u big bang, per accelerà ", dice u Prufissore Assuciatu di Astronomia è Astrofisica di l'Università Penn State, Donghui Jeong.

Ma eccu u frottu cù u cuncettu di energia di u vacuum: I calculi teorichi di l'energia di u vacuum divergenu da l'osservazioni attuali da un fattore di quant'è 10120.

Chjaramente si tratta di una discrepanza massiccia chì puderebbe necessità di una rielaborazione di a teoria attuale.

Un'altra pussibilità: a teoria di a gravità di Einstein hè sbagliata da u principiu è dunque porta à cunclusioni sbagliate.

Tuttavia, a costante cosmologica in forma di energia di vuoto rimane u candidatu principale chì spiega l'energia scura.

Ambizione HETDEX

Ovviamente, mappà 2,5 milioni di galassie ùn hè micca una impresa imprecisa è richiede un pocu di grassu per u codu. Questu ùn hè micca resu più faciule da u fattu chì mentre altri studii paragunabili misuranu l'espansione di l'universu aduprendu supernovae distanti o un fenomenu cunnisciutu cum'è lente gravitazionale, HETDEX hè focalizatu nantu à onde sonore da u big bang, chjamate oscillazioni acustiche barioniche.

Per furtuna, HETDEX hà assicuratu più di $ 40 milioni in finanziamentu è un inseme di più di 150 spettrografi chjamati VIRUS (Spectrographs Visible Integral-Field Replicable Unit Spectrographs), chì raccoglie luce da galassie luntane in una serie di 35.000 fibre ottiche induve hè spartutu in e so lunghezze d'onda cumpunenti.

Un altru vantaghju: HETDEX hè a prima sonda chì prova à fà una mansa di spettroscopia è poi capisce ciò chì vedranu osservendu ampie fasce di celu invece di oggetti specifici, predeterminati, vale à dì chì finisceranu per raccogliere una quantità insana di dati. Quale hè chì sà, quellu tesoru puderia dà insight inaspettati chì puderianu aiutà l'umanità in a so ricerca per culunizà eventualmente l'universu.