Gli astrofisici svelano la più grande mappa 3D dell’Universo

Gli astrofisici hanno pubblicato la più grande mappa 3D dell’Universo, il risultato di un’analisi di oltre quattro milioni di galassie e quasar ultra-luminosi e pieni di energia. Gli sforzi di centinaia di scienziati provenienti da circa 30 istituzioni in tutto il mondo hanno prodotto una”storia completa dell’espansione dell’universo.

Nel progetto lanciato più di due decenni fa, i ricercatori hanno fatto le misurazioni più accurate della storia dell’espansione nel più vasto intervallo di tempo cosmico. La mappa si basa sulle ultime osservazioni dello Sloan Digital Sky Survey (SDSS), intitolato “Extended Baryon Oscillation Spectroscop Survey” (eBOSS), con i dati raccolti da un telescopio ottico nel New Mexico per sei anni.

L’universo infantile che segue il Big Bang è relativamente noto attraverso ampi modelli teorici e osservazione del fondo cosmico a microonde – la radiazione elettromagnetica del nascente cosmo. Gli studi sulle galassie e le misurazioni della distanza hanno anche contribuito a una migliore comprensione dell’espansione dell’Universo nel corso di miliardi di anni.

Come colmare un gap di 11 miliardi di anni

Ma Kyle Dawson dell’Università dello Utah, che ha svelato la mappa, ha detto che i ricercatori hanno affrontato un “gap problematico nel mezzo di 11 miliardi di anni”. Attraverso “cinque anni di osservazioni continue, abbiamo lavorato per colmare questa lacuna e stiamo usando quelle informazioni per fornire alcuni dei più sostanziali progressi della cosmologia nell’ultimo decennio”, ha dichiarato.

L’astrofisico Jean-Paul Kneib dell’Istituto Federale Svizzero di Tecnologia (EPFL), che ha avviato eBOSS nel 2012, ha affermato che l’obiettivo era quello di produrre “la mappa 3D più completa dell’Universo per tutta la vita dell’Universo”. Per la prima volta, i ricercatori hanno attinto a “oggetti celesti che indicano la distribuzione della materia nell’Universo distante, galassie che formano attivamente stelle e quasar”.

La mappa mostra filamenti di materia e vuoti che definiscono più precisamente la struttura dell’Universo sin dai suoi inizi, quando aveva solo 380.000 anni. Per la parte della mappa relativa all’Universo sei miliardi di anni fa, i ricercatori hanno osservato le galassie più antiche e più rosse. Per epoche più distanti, si concentrarono sulle galassie più giovani – quelle blu. Per tornare ancora più indietro, hanno usato quasar, galassie il cui buco nero supermassiccio è estremamente luminoso.

La velocità di espansione dell’Universo non è ancora stata misurata con precisione

La mappa rivela che l’espansione dell’Universo ha iniziato ad accelerare ad un certo punto e da allora ha continuato a farlo. I ricercatori hanno affermato che ciò sembra dovuto alla presenza di materia oscura, un elemento invisibile che si adatta alla teoria della relatività generale di Albert Einstein, ma la cui origine non è ancora stata compresa.

Gli astrofisici sanno da anni che l’Universo si sta espandendo, ma non sono stati in grado di misurare con precisione la velocità di espansione. Il confronto delle osservazioni eBOSS con studi precedenti dell’universo primordiale ha rivelato discrepanze nelle stime del tasso di espansione. Il tasso attualmente accettato, chiamato “costante di Hubble”, è del 10% più lento del valore calcolato dalle distanze tra le galassie più vicine a noi.