Alcune interpretazioni dei dati del James Webb Telescope hanno portato a teorie che mettono in dubbio l’età dell’universo sinora calcolata dalle osservazioni.

Quando il telescopio spaziale James Webb ha iniziato a raccogliere dati, ci ha fornito una visione senza precedenti del cosmo primordiale. Le deboli galassie con elevato spostamento verso il rosso viste da Hubble come semplici puntini di luce si sono rivelate come oggetti di struttura e forma. E qui gli astronomi hanno dovuto affrontare un piccolo problema: quelle galassie primordiali sembrano troppo sviluppate e troppo grandi per essersi formate all’interno della linea temporale accettata dell’universo. Ciò ha innescato una raffica di articoli che affermavano coraggiosamente che JWST aveva smentito il Big Bang. Ora un nuovo articolo negli Avvisi mensili della Royal Astronomical Society sostiene che il problema non è che le galassie siano troppo sviluppate, ma piuttosto che l’universo sia più vecchio di quanto pensavamo. Ben 26,7 miliardi di anni per essere esatti, ma i dati supportano davvero questa affermazione e l’universo potrebbe davvero avere il doppio dell’età calcolata?

Tired light

Grafico che mostra come le osservazioni della Radiazione Cosmica di Fondo non abbiano corrispondenza con la teoria della tired light, il cui valore ipotetico è mostrato nella linea in rosso. Credit: Ned Wright

Il modello proposto nel documento prende in considerazione la teoria già nota della tired light – o “luce stanca”. Nel modello della tired light, la teoria prevede che la luce perda spontaneamente energia nel tempo. Pertanto, la luce delle galassie lontane sarebbe spostata verso il rosso non a causa dell’espansione cosmica, ma a causa dell’intrinseco arrossamento della luce nel tempo.

L’idea della luce stanca esiste da quando Edwin Hubble osservò per la prima volta l’espansione cosmica come un trucco per mantenere l’idea di un universo stazionario. Ha perso popolarità quando le prove dell’espansione cosmica sono diventate inequivocabili e ha riguadagnato una certa popolarità quando le osservazioni del James Webb hanno iniziato a portare nuovi dati.

Sappiamo da tempo che la luce stanca non può funzionare da sola, quindi il nuovo documento aggiunge una nuova svolta trattando le costanti fisiche universali. Quantità come la velocità della luce, la carica di un elettrone o la costante gravitazionale sembrano essere incorporate nella struttura dell’universo. Posseggono i valori riscontrati a causa del modo in cui si è formato l’universo, e generalmente si presume che non cambino nel tempo. Abbiamo osservazioni geologiche e astronomiche che mostrano che le costanti fisiche non sono cambiate per almeno diversi miliardi di anni.

Ma questo nuova teoria sostiene che se combini luce stanca e costanti fisiche mutevoli, puoi ottenere un universo che sembra più giovane di quanto non sia in realtà. Fondamentalmente, la luce stanca ti dà lo spostamento verso il rosso cosmologico che osservi, e il graduale spostamento delle costanti fisiche significa che quelle galassie distanti così sviluppate non hanno solo 100 milioni di anni, ma miliardi di anni. Modificando la luce stanca e le costanti fisiche variabili solo per abbinare i dati, si ottiene un universo che ha 26,7 miliardi di anni.

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Dubbi e controversie

Universo profondo
Immagine dell’Universo profondo scattata dal James Webb Space Telescope. Credit: NASA, ESA, CSA, Simon Lilly (ETH Zürich), Daichi Kashino (Nagoya University), Jorryt Matthee (ETH Zürich), Christina Eilers (MIT), Rob Simcoe (MIT), Rongmon Bordoloi (NCSU), Ruari Mackenzie (ETH Zürich); Image Processing: Alyssa Pagan (STScI) Ruari Macken

Il modello funziona? Sì, ma ci sono due problemi con esso. La prima è che le teorie a supporto sono molto deboli. Sebbene questo modello possa essere adattato ai dati osservativi, non c’è alcuna motivazione fisica per farlo. Esistono molti modelli che possono essere modificati per adattarsi ai dati, questo non significa che sia stato trovato un modello fisico robusto.

L’autore del lavoro sostiene che potrebbe esserci qualche meccanismo sottostante ancora da scoprire che fa sì che la luce stanca e le costanti fisiche si modifichino nel modo giusto, ma c’è ancora molta incertezza e supposizione nel modello.

Il secondo problema è che le osservazioni di JWST non stanno in alcun modo escludendo l’universo di 13,7 miliardi di anni. Le galassie si sono rivelate molto più complesse di quanto previsto da alcune simulazioni al computer, ma ciò non sorprende visti i limiti dei modelli di grandi strutture. Ci sono molti modi in cui le prime galassie potrebbero essersi evolute rapidamente che non richiedono nessuna riscrittura della cosmologia moderna.

Ma anche senza una forte motivazione fisica per creare questo modello, il lavoro è comunque utile. È il tipo di ragionamento che pensa fuori dagli schemi, il che è un ottimo modo per assicurarci di non rimanere bloccati in vecchi modelli solo perché finora hanno funzionato. È assai improbabile che questo nuovo modello ribalti la cosmologia standard, ma fintanto che le idee sono verificabili e confutabili, come lo è questo modello, non c’è nulla di male nell’aggiungerlo alle varie ipotesi.

Riferimenti: Universe Today, Royal Astronomical Society