Le Mappe 3D dell’universo online è un’esperienza incredibile, soprattutto per coloro che adorano la scienza in tutte le sue sfaccettature.
Negli anni ’80, Saul Perlmutter del Lawrence Berkeley National Laboratory e del Department of Energy (DOE) e i suoi collaboratori si resero conto che potevano utilizzare i dati sulle supernove per ricostruire la storia dell’universo.
Le supernove sono stelle in esplosione estremamente luminose che proiettano gran parte della loro massa nello spazio prima di spegnersi.
Fortunatamente, la loro luminosità di tipo “Ia” è molto coerente. Anche quando la loro luminosità effettiva varia, lo fa in modo prevedibile.
Conoscendo l’universo: le supernove
Confrontando attraverso i telescopi, le misurazioni della luminosità di queste supernove con la loro luminosità effettiva, insieme alle misurazioni della luce dalle loro galassie, gli scienziati possono capire la loro età e distanza da noi.
Usando questi meccanismi, possono stimare come l’universo si è espanso nel tempo. Nel corso di un decennio, sono stati raccolti dati sufficienti per cercare una relazione tra la luminosità di una supernova e la distanza dalla Terra.
Gli astronomi si aspettavano di vedere le supernove molto lontane apparire un po’ più luminose di quanto sarebbero in un universo in espansione. I dati, però, hanno rivelato qualcosa di completamente diverso.
Le supernove sembravano tutte più deboli di quanto avrebbero dovuto per la loro distanza.
All’inizio, gli scienziati pensavano che fosse solo un bizzarro insieme di dati, ma non lo era. In effetti, mostrava il contrario: l’universo si stava espandendo sempre più rapidamente.
L’implicazione di ciò era drammatica. Affinché i dati funzionino con la teoria della relatività generale di Einstein, il fondamento dell’astrofisica, il 70% dell’energia dell’universo deve provenire da una fonte sconosciuta.
Qualcosa mancava alla comprensione fondamentale dell’universo.
Poiché non è chiaro cosa stia spingendo l’universo verso l’esterno sempre più rapidamente, l’energia oscura è il termine coniato dagli scienziati per spiegare il misterioso processo.
Per comprendere la storia del nostro universo, è iniziata una stretta collaborazione tra scienziati di tutto il mondo per costruire un’elaborata mappa 3d dell’universo online.
Come esplorare l’universo
Ti sei mai chiesto come esplorare l’universo? Grazie alle mappe 3D dettagliate, gli scienziati hanno bisogno di strumenti speciali basati sulle stelle e sulle galassie stesse.
Le supernove di tipo “Ia” sono la prima opzione. L’utilizzo di questo metodo richiede che gli scienziati eseguano nuove misurazioni delle supernove con una precisione molto maggiore a una gamma più ampia di distanze.
Esiste uno strumento che analizza l’oscillazione acustica barionica (BAO). Come il fondo cosmico a microonde, il BAO è un residuo dei primi giorni dell’universo. Ora, i modelli sono concentrati sulla distribuzione di tutta la materia.
Osservando come quelli del fondo cosmico a microonde (che riflettono l’inizio dell’universo) sono diversi dai modelli del BAO (che riflettono l’universo centrale e attuale), gli scienziati possono mappare i cambiamenti nella distribuzione della materia nel tempo.
Mappa 3d dell’universo online: non con una normale fotocamera
Per esplorare l’universo in 3d, gli scienziati hanno a disposizione gli “Imaging Surveys”, telescopi con fotocamere digitali giganti. Scattano fotografie ampie del cielo includendo un numero enorme di galassie e supernove.
Gli scienziati analizzano la luminosità e il colore degli oggetti, il che fornisce loro informazioni sulla loro distanza e massa.
Osservare così tante galassie ha dato agli scienziati uno sguardo senza precedenti sulle lenti gravitazionali deboli. Il team ha effettuato finora la misurazione più precisa di come la materia è distribuita nell’universo.
Con queste osservazioni, hanno eseguito un modello di un universo composto da energia oscura e materia oscura, come se l’energia oscura fosse costante nel tempo (cosa che sarebbe se fosse la costante cosmologica) e se non lo fosse (qualche altra forza).
Se i risultati dei modelli che utilizzano i dati che arrivano dall’Imaging Surveys e i risultati del fondo cosmico a microonde corrispondessero, avrebbero confermato che il modello della costante cosmologica funziona bene. In altre parole, mostrerebbe che l’energia oscura è una costante cosmologica.
Adesso che hai scoperto la Mappa 3d universo online, cosa ne pensi? Ti aspettavi tutto questo?