DESI: il telescopio a caccia della materia oscura nell’Universo

DESI, lo strumento spettroscopico di energia oscura, misurerà l’effetto della materia oscura sull’espansione dell’Universo. Riuscirà ad ottenere, spettri ottici per decine di milioni di galassie e quasar, costruendo una mappa tridimensionale che abbraccia l’Universo vicino, a 10 miliardi di anni luce. Il DESI sarà adattato al telescopio Mayall da 4 metri, all’Osservatorio Nazionale di Kitt Peak a partire dal 2018.

Sarà anche supportato, dal Dipartimento dell’Energia dell’Ufficio della Scienza, per la misurazione dell’energia oscura di Fase IV. All’interno del DESI, ci sono 5.000 fibre ottiche, ognuna delle quali funge da mini-telescopio. Ciò consente allo strumento, di catturare luce da 5.000 diverse galassie contemporaneamente, per mappare la loro distanza dalla Terra. In condizioni ideali, DESI può scorrere un nuovo gruppo di 5.000 galassie ogni 20 minuti, e misurare quanto l’Universo si è espanso mentre questa luce viaggiava verso la Terra. Più DESI guarda nello spazio, più indietro nel tempo vede.

Ciò è dovuto al tempo impiegato dalla luce per raggiungere la Terra. Lo strumento può vedere oggetti a 10 miliardi di anni luce di distanza, che sono quindi 10 miliardi di anni nel passato. In passato ci sono stati altri progetti simili a DESI, ma nessuno ha coperto un così ampio volume di spazio, e misurato l’accelerazione dell’espansione dell’Universo tre volte più accuratamente. Il team ha attinto anche a precedenti ricerche, per creare una mappa guida dell’Universo da cui verranno selezionati 35 milioni di galassie come obiettivi.

Due teorie che DESI potrebbe verificare

Ma, in che modo la materia oscura sta dilatando l’Universo? La chiave sembra essere una forza chiamata pressione del vuoto, causata da fluttuazioni nel tessuto dello spazio-tempo a livello subatomico. I calcoli suggeriscono, che questa pressione del vuoto dovrebbe essere un numero inimmaginabilmente più grande, di quello che gli astronomi vedono effettivamente. Una possibilità è che la pressione del vuoto fosse molto, molto più grande nell’Universo primordiale e ora si sia ridotta al suo livello attuale.

Un’altra possibilità è che l’attuale teoria della relatività sia incompleta. A differenza di altre forze fondamentali, la materia oscura non ha una forza opposta. DESI è in grado di testare l’attuale teoria della gravità spazio-tempo, sviluppata da Albert Einstein più di 100 anni fa, con dettagli senza precedenti perché può vedere lontano nel passato. Gli astronomi saranno in grado di vedere, dettagliatamente, come la gravità ha operato in quel momento per riunire particelle per formare i pianeti, le stelle e le galassie che vediamo.