Un universo di suono

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Un universo di suono

di: Alessio Mannucci – ecplanet

L’Universo primigenio era liscio e omogeneo, in contrasto con l’ammasso di galassie osservabile
oggi. Uno dei principali obiettivi della cosmologia è di capire come queste strutture si sono
formate dall’universo iniziale. Capire in che modo la gravità causa la formazione delle galassie in
concomitanza con l’espansione dell’universo richiede uno studio approfondito delle interazioni tra
materia ordinaria e oscura.

“Nell’universo primigenio, l’interazione tra gravità e pressione ha determinato una ragione di
spazio facendo oscillare più materia ordinaria della media e generando onde molto simili a quelle
concentriche che si formano quando si getta un sasso in uno stagno”, spiega il ricercatore SDSS e
co-autore del lavoro Bob Nichol, un astrofisico all’Institute of Cosmology & Gravitation della
University of Portsmouth (UK). “Queste oscillazione della materia sono cresciute per un milione di
anni finchè l’universo non si è raffreddato abbastanza per congelarle. Quello che ora vediamo nelle
mappe SDSS è la loro impronta a distanza di miliardi di anni”.

“Si possono paragonare queste impronte sonore alla risonanza prodotta dai rintocchi delle campane”,
dice Idit Zehavi della University of Arizona, “gli ultimi anelli si fanno sempre più quieti e
profondi nei toni mentre continuano ad espandersi. Lo stesso è accaduto all’universo. Le onde si
sono fatte sempre più deboli, tanto da essere oggi rilevabili solo dagli strumenti più sensitivi”.

L’esistenza delle onde sonore cosmiche propagatesi durante il primo milione di anni della storia
dell’universo fu predetta già nel 1970 e confermata per la prima volta nel 1999 quando furono
rilevate tra le fluttuazioni di luce della CMB. In molti hanno suggerito l’ipotesi che queste onde
sonore dovessero essere presenti anche nella distribuzione delle galassie, anche se talmente sottili
da risultare di difficile misurazione. Per localizzarle, il team SDSS ha mappato più di 46.000
galassie rosse, altamente luminose, su un volume di spazio dal diametro di 5 miliardi di anni luce.
Le impronte rilevate dalle mappe hanno rivelato la forma di onde di pressione sonora, dei veri e
propri picchi acustici – o anche “barioni che si dimenano” come li chiamano gli scienziati – che
hanno diretto la materia nel suo corso. Lo studio presentato da Eisenstein, “Detection of the Baryon
Acoustic Peak in the Large-Scale Correlation Function of SDSS Luminous Red Galaxies”, è stato
pubblicato sull’Astrophysical Journal del 31 Dicembre 2004.

Le stesse onde sonore sono state rilevate anche dalle analisi effettuate con il 2dFGRS. Analisi che
hanno anche consentito di “pesare” l’universo con estrema accuratezza, confermando che la materia
ordinaria, quella che viene chiamata “barionica”, cioè formata da barioni, le particelle elementari
di cui sono formati tutti i corpi, sia celesti che terrestri, costituisce solo il 18 percento
dell’universo. Tutto il resto, lo spazio vuoto, l’82 percento, è costituito da materia oscura.

Centrale in questa ricerca risulterà dunque l’investigazione della materia e dell’energia oscura,
componenti ancora misteriose che, a quanto pare, dominano gli equilibri dell’universo. Le scoperte
effettuate con il 2dFGRS sono state pubblicate sul “Monthly Notices” della Royal Astronomical
Society.

Istituzioni scientifiche citate nell’articolo:
2dF
COBE – Cosmic Background Explorer
Monthly Notices della Royal Astronomical Society
American Astronomical Society
Sloan Digital Sky Survey
University of Arizona
Wilkinson Microwave Anisotropy Probe – Cosmology

Alessio Mannucci
E-mail: hugofolk@ecplanet.com

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