Nel 2016, grazie alla mappa della radiazione di fondo della sonda Plack dell’ESA, gli scienziati hanno confermato che l’Universo è isotropo.

Secondo uno studio pubblicato nel 2016 su Physical Review Letters, l’Universo è uguale in tutte le direzioni, o meglio, la probabilità che l’Universo tenda a espandersi più lungo una certa direzione rispetto a un’altra è pari a uno su centoventiduemila. La ricerca è stata condotta dalla University College London e dall’Imperial College London, analizzando la radiazione cosmica di fondo (una sorta di luce ‘fossile’ prodotta poco dopo il Big Bang) mediante i dati raccolti tra il 2009 e il 2013 dal satellite Planck dell’Agenzia Spaziale Europea.

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Quali sarebbero gli effetti delle anisotropie cosmiche

In alto, la mappa della radiazione cosmica di fondo realizzata dalla missione Planck Surveyor. Nel caso di anisotropie cosmiche, la mappa assumerebbe forme particolari come quella simulata in basso. Crediti: ESA/Planck Collaboration (immagine in alto); D. Saadeh et al., Phys. Rev. Lett. (2016) (immagine in basso).

La maggiorparte degli studi circa il nostro universo partono dal presupposto che l’Universo è sostanzialmente lo stesso, qualunque sia la tua posizione e in qualunque direzione tu lo stia guardando. Se invece l’universo si espandesse preferenzialmente in una certa direzione, o ruotasse attorno a un asse, questo presupposto, e ciò che ne consegue, sarebbe errato. Per esempio, un universo anisotropo sarebbe incompatibile con alcuni modelli cosmologici come l’inflazione.

Le fluttuazioni della radiazione di fondo

Un gruppo di ricercatori ha quindi cercato eventuali forme di anisotropia nelle mappe del fondo cosmico a microonde (CMB), ponendo dei vincoli più stretti su una dipendenza direzionale intrinseca all’espansione cosmica. In particolare, ci sono piccole fluttuazioni nella CMB (al livello di una parte su centocinque) che possono essere spiegati come perturbazioni nella densità dell’Universo. Alcune fluttuazioni, però, potrebbero essere il risultato di una rotazione oppure un’espansione anisotropa.

Varii tipi di anisotropie

Per esempio, se l’Universo ruotasse attorno a un asse, creerebbe schemi a spirale, mentre se si espandesse con velocità differenti in direzioni diverse, avremmo delle aree più calde e più fredde ben distinte (lo spostamento della lunghezza d’onda della CMB dipenderebbe dalla direzione di arrivo). Così i ricercatori hanno confrontato vari modelli di universi anisotropi con i dati del satellite Planck. Come già anticipato, essi hanno confermato che, osservato su larga scala, l’Universo è isotropo: non è allungato in una direzione e non sta ruotando su se stesso.

Immagine in evidenza: quattro possibili modelli della radiazione cosmica di fondo per diverse anisotropie cosmiche. Crediti: D. Saadeh et al., Phys. Rev. Lett. (2016).

Fonti: PRL, APS, Imperial.

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