Gli astronomi stimano che l’energia oscura rappresenti il 70% circa di tutto quello che esiste nell’universo, ma ci sono ancora molte cose che non sappiamo su questo argomento.
Il 25% circa di tutto quello che esiste nell’universo sembrerebbe essere composto da materia oscura, che non possiamo vedere direttamente ma sappiamo che c’è. Si tratta di materia diversa rispetto agli atomi con cui siamo fatti noi e tutto quello che ci circonda. In realtà, il 95% dell’universo deve essere fatto di materia non atomica, quindi resterebbe ancora da spiegare quel 70% circa di tutto quello che esiste. Ma cosa intendiamo quando parliamo di energia oscura? Proviamo a fare chiarezza in questo articolo.
Che cos’è l’energia oscura?
Per rispondere a questa domanda dobbiamo tornare per un attimo al 1998, quando due diversi gruppi di astronomi fecero una scoperta sorprendente. L’espansione dell’universo sta accelerando. Oggi sembra una cosa ovvia, ma negli anni Novanta ancora non lo era. Se nell’universo ci fosse solo materia, l’espansione non dovrebbe accelerare, anzi. Questo perché la gravità esercitata da tutta quanta la materia dovrebbe frenare questa espansione. Pensiamo a quando lanciamo un oggetto in aria: la gravità lo frena e lo fa tornare indietro. Questo accadrebbe anche se lo lanciassimo in modo molto forte: in ogni caso la sua velocità continuerebbe sempre a rallentare. Ebbene, per farlo accelerare c’è bisogno di una spinta ed è più o meno ciò che accade all’espansione dell’universo. Cos’è che fornisce questa spinta? L’energia oscura.
Facciamo un altro passo indietro.
Nel 1917, subito dopo aver ultimato la teoria della relatività generale, Einstein provò ad applicarla al comportamento dell’universo. Si scontrò però con una difficoltà: all’epoca nessuno sapeva che l’universo si espande e Einstein non riusciva a ricavare un modello in cui l’universo fosse statico, nelle sue equazioni. Per evitare che lo spazio si espandesse e contraesse fu costretto a introdurre un termine matematico chiamato costante cosmologica, che serviva appunto per mantenere stabile lo spazio.
La costante cosmologica
Qualche anno più tardi si scoprì che l’universo si espandeva, motivo per cui questa costante cosmologica sembrò diventare del tutto inutile, tanto che lo stesso Einstein la definì come “il suo errore più grande”. Ma forse aveva parlato troppo presto.
Se si mette la costante cosmologica in un universo che si espande, il risultato è proprio quello di far accelerare l’espansione, quindi adesso che sappiamo che l’espansione dell’universo accelera davvero, dobbiamo di nuovo dar ragione ad Einstein. La domanda, però, è: cos’è esattamente la costante cosmologica?
Per la fisica moderna è un’interpretazione dell’energia dello spazio vuoto. Se prendessimo un volume di spazio in cui non c’è assolutamente nulla e lo guardassimo da molto vicino, scopriremmo che dentro, in realtà, nascono e muoiono in continuazione particelle elementari. Il contributo dell’energia in tutta questa agitazione microscopica fa sì che il vuoto abbia un’energia e l’effetto dell’energia del vuoto su grandi scale (ovvero su tutto l’universo) è esattamente quello immaginato da Einstein.
C’è ancora molto da capire su questa energia. Per il momento gli astrofisici seguono un’idea generica: cioè che esiste una materia oscura, ovvero un’energia che non vediamo direttamente, che è associata allo spazio vuoto e che ha come effetto quello di accelerare l’espansione dell’universo.
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a me sembra la replica di galileo e dell’inquisizione. siccome abbiamo l’arroganza di considerare solo quello che vediano ignoriamo che il mostro universo conosciuto sia un infinitesimo di quello reale oltre i nostri orizzonti che interagisce con la materia che conosciamo sballandoci le misurazioni. ci mettiamo la toppa inventando fantomatiche energie oscure ma in sostanza ci stiamo tappando gli occhi come l’inquisizione