1° Forum di Astronomia Amatoriale Italiano

Le Scienze
https://www.lescienze.it/news/2023/12/21/news/ricerca_sissa_spiega_universo_senza_energia_oscura-14663901/
Poco rumore per tutto: una nuova ricerca SISSA spiega l’Universo senza energia oscura

Un nuovo modello mostra come un piccolo “rumore” originato dalla formazione della ragnatela cosmica potrebbe spiegare l’espansione accelerata dell’Universo

Trieste, 21 dicembre 2023. Secondo il modello cosmologico più accreditato, l’Universo è composto per due terzi da energia oscura, una misteriosa forma di energia che, in opposizione alla gravità, genera una forza repulsiva e sta facendo accelerare l’espansione dell’Universo. Un recente studio del gruppo di Astrofisica e Cosmologia della SISSA, pubblicato su "The Astrophysical Journal" e guidato dal professor Andrea Lapi, sfida questa visione convenzionale: un nuovo approccio, che introduce del “rumore” durante l’evoluzione dell’Universo, permette di spiegarne l’accelerazione senza modificare la relatività generale o invocare l’energia oscura.

Il modello standard della cosmologia moderna viene quindi chiamato lambdaCDM (Lambda Cold Dark Matter), e spiega la natura del cosmo su larga scala al prezzo di introdurre due componenti “oscure”: l’energia oscura e la materia oscura. Il modello ΛCDM si è dimostrato estremamente efficace nello spiegare numerosi dati osservativi, ma la costante cosmologica, in particolare, resta una soluzione poco convincente, anche perché il valore attribuitogli dalle osservazioni risulta radicalmente differente da quello previsto dalla fisica delle particelle.

La nuova ricerca del gruppo guidato dal professor Andrea Lapi parte da una coincidenza intrigante: l'accelerazione dell'Universo inizia con un certo sincronismo rispetto alla formazione della ragnatela cosmica, la struttura su larga scala dell’Universo, composta da filamenti di materia che circondano enormi spazi vuoti. La ragnatela si forma a causa della gravità, che attira la materia verso le aree più dense, e lascia vuote altre zone, creando un Universo disomogeneo e anisotropo. Secondo il modello proposto nella nuova pubblicazione, chiamato ηCDM, sono proprio queste disomogeneità e anisotropie, a influenza dinamicamente l’espansione dell’Universo. La chiave del modello sta nel “rumore”, indicato con la lettera η: in questo approccio innovativo ogni regione dell’Universo evolve con la sua complessa dinamica gravitazionale, che è descritta matematicamente tramite un rumore appropriato. L’effetto sul comportamento complessivo dell’Universo si ottiene mediando assieme quello di tutte le differenti regioni. Con questo piccolo rumore aggiunto, il modello riesce a spiegare l’espansione accelerata dell’Universo grazie alla progressiva dominanza dei vuoti rispetto alle regioni più dense della ragnatela cosmica.

Il nuovo modello ηCDM risolve anche due misteri addizionali, finora inspiegati dal modello standard. Scompare infatti la tensione di Hubble, cioè la discrepanza tra le stime del tasso di espansione dell’Universo quando misurato su scala locale rispetto a quello ottenuto nell’ Universo primordiale grazie alle misurazioni del Fondo Cosmico a Microonde (CMB). Inoltre, viene risolto anche il problema della cosiddetta “coincidenza cosmica”, cioè la sorprendente osservazione che, proprio in questa era dell'Universo, le densità di energia oscura e materia sono simili. Coincidenza particolare perché, il modello standard prevede che, nel corso della storia cosmica, la densità della materia diminuisca radicalmente con l'espansione dell'Universo, mentre la densità dell'energia oscura rimanga circa costante. Che le nostre osservazioni cadano proprio in questo breve periodo rispetto alla lunghissima storia dell’Universo sembra statisticamente improbabile. Il modello ηCDM risolve la coincidenza, poiché prevede invece che l’Universo avrà valori cosmologici simili a quelli attuali molto a lungo, forse per sempre, dissolvendo questa anomalia.
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Costanzo
"Una cosa ho imparato nella mia lunga vita: che tutta la nostra scienza è primitiva e infantile
eppure è la cosa più preziosa che abbiamo" (A. Einstein).

Interessante, poi cerco di capirlo

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dovrete espellere anche me

Sì beh, non è che ci capisca granché neanche io. Intuisco vagamente qualcosa. Mi interessa molto se fanno capolino ipotesi alternative a quelle dominanti riguardanti l'Energia Oscura o la Materia Oscura. Qui in realtà si parlerebbe più che altro di Energia Oscura.

Il titolo viene proposto come una sorta di eco antitetica alla commedia di Shakespeare assai famosa "Molto rumore per nulla".
E potrebbe essere sostituito esattamente dal titolo originale vista la doppia antitesi. Vi percepisco il tono finemente ironico dell'autore dell'articolo che sembra affermare come vi sia un modo semplice (quasi banale, per certi aspetti, anche se strettamente tecnico) per demolire con "poco o niente" tutto quel frastuono che è stato creato intorno al mistero dell'Energia Oscura (stimata il 70% della massa-energia dell'Universo!).

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Costanzo
"Una cosa ho imparato nella mia lunga vita: che tutta la nostra scienza è primitiva e infantile
eppure è la cosa più preziosa che abbiamo" (A. Einstein).

Alcuni secoli fa non riuscendo a spiegare la propagazione della luce gli scienziati proposero un "etere luminifero".
Ovviamente eranon teorie che spiegavano, nei limiti delle conoscenze e delle possibilità tecniche del periodo il perché la luce si diffondesse anche attraverso materiali trasparenti come il vetro.
Poi l'evoluzione delle attrezzature sceintifiche come le pompe a vuoto permisero di comprendere che questo etere non esisteva in quanto la luce attraversava anche le campane a vuoto.
Oggi mi sembra che, con gli opportuni parallelismi, siamo in una fase simile.
Osserviamo su una certa scala un allontanamento delle galassie verificato anche da altre tipologie osservative. Basandoci su ciò riteniamo che vi sia un'espansione dell'universo che però si scontra con altri dati e calcoli.
Per far ciò è stato introdotto il concetto di materia oscura e di energia oscura, cioè un "nuovo etere luminifero" che faccia tornare il tutto.
Ovviamente in futuro vi saranno nuove osservazioni più accurate e nuove teorie. Alcune cadranno mentre altre magari saranno sempre più approfondite.
Questa mi sembra solo una teoria che mette d'accordo alcuni ulteriori dati ma sempre introducendo qualcosa di "ipotetico".
Così come newton è stato "integrato" da Einstein vedremo questi fenomeni "oscuri" come saranno integrati da qualcosa di più luminoso.

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Cieli sereni da Renzo


Prima di un acquisto parallelo, pensateci - link

Il titolo del topic non è un optional. Usiamolo bene!

Sono d' accordo con entrambi, ma con riserva, data la mia enorme ignoranza che non mi consente di avere opinioni den fondate...

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dovrete espellere anche me

Mi viene da ridere!
Quando andavo al liceo, mezzo secolo fa (arghhhhh, come passa il tempo! ), durante le lezioni di francese giocavo a battaglia navale con
un compagno di banco, giocavo perchè io il francese lo conoscevo bene avendolo studiato per cinque anni in un paese dove era obbligatorio fin
dall'asilo, la professoressa mi disse in seguito che vedeva che giocavo ma non diceva niente perchè sapeva che lo conoscevo molto più di quanto
previsto dal programma scolastico, una volta successe che gli servita subito un foglio di carta e io che ero in prima fila gli porsi il primo foglio di carta
che avevo a portata di mano, lei lo prese e vi scrisse alcune cose, poi lo portò via, io me lo dimenticai, alcuni mesi dopo mi disse che sul retro vi erano
scritte alcune cose e le aveva fatte vedere a un suo conoscente che lavorava ai laboratori nucleari di Frascati e mi disse che questo ricercatore aveva
trovato molto interessanti le formule che vi erano scritte, all'epoca mi interessavo molto di fisica e su quel foglio vi avevo scritto considerazioni e
formule relative a due forze fisiche, una attrattiva, la gravità, e una repulsiva e guarda caso ora viene fuori che questa forza è proprio quella di cui
parla l'articolo! Va beh, mi è successo varie volte, di aver preceduto varie scoperte, mi piacerebbe molto che questa fosse confermata, anche
se da come è formulata (senza aver visto le relative formule) direi che è da correggere: devo ritrovare gli appunti dell'epoca che dovrei avere ancora
da qualche parte.
Sul merito vorrei far notare che viene introdotto un fattore aggiuntivo che di fatto prende il posto dell'energia oscura, quindi si leva una cosa per
introdurne un'altra ... niente di nuovo sotto il sole!
Ciao.
Roberto Gorelli

La tensione di Hubble mi sembra un bel rompicapo ... cominciare a trovare il bandolo della matassa potrebbe essere interessante, mi pare ...
https://www.media.inaf.it/2023/04/06/cefeidi-costante-di-hubble/

Nell'articolo del primo post leggo anche di un concetto abbastanza nuovo.
Fino a qualche decennio fa si insisteva sull'ipotesi che l'Universo fosse omogeneo e isotropo.
Nell'articolo si parla invece di "ragnatela cosmica" costituita da grandi filamenti lungo cui si snodano le galassie separati da grandissimi spazi vuoti. E' un'idea nuova, probabilmente frutto delle mappature più accurate fatte negli ultimi anni. L'Universo non si può più considerare omogeneo e isotropo e qualche conseguenza ne può derivare sicuramente. E' più che legittimo che qualcuno cominci a spremersi le meningi sui nuovi dati osservativi.
Va da sé che tutte le ipotesi sono possibili, comprese quelle dei giovanissimi innamorati della fantascienza, tuttavia i dati sperimentali contribuiscono in modo determinante a dissipare la foschia.
Da quanto ho capito le misure più accurate del JWST sembrano confermare ancora più nettamente il problema della tensione di Hubble.
La ragione deve pure trovare una spiegazione ... un perché ci deve essere ...
L'idea di un'Energia Oscura distribuita in modo uniforme nell'Universo probabilmente non funziona in modo soddisfacente.

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Costanzo
"Una cosa ho imparato nella mia lunga vita: che tutta la nostra scienza è primitiva e infantile
eppure è la cosa più preziosa che abbiamo" (A. Einstein).

Ippo che fai? Lanci il sasso e nascondi la mano? Perchè non posti l'articolo da cui viene tutto questo rumore?

https://arxiv.org/pdf/2310.06028.pdf

Un articolo contenente le più complesse equazioni che ho mai visto in vita mia!
Guardate quante omeghe!
Ciao e soprattutto ..... buona lettura !
Roberto Gorelli

P.S.: capite perchè dicevo che la teoria aveva bisogno di qualche modifica

In tutta sincerità non ho lanciato nessun sasso e non ho nascosto nessuna mano.
Ho candidamente scritto quello che mi è frullato in testa leggendo l'articolo del primo post.
Detto questo, penso che hai fatto bene a mettere il link al pdf originale.
E' sempre buona cosa risalire alla fonte, proprio per farsi l'idea (anche vaga) di come stanno le cose.
Troppe equazioni? Può essere, non sono in grado di dirlo.
Troppo azzardato? Non sono certo in grado di giudicare.
Può darsi che non servano tutte le variabili scritte? ... e chi lo sa?

Riporto dal pdf:
Quest'ultimo comprende, oltre alla consueta diluizione dovuta all'effetto cosmico di espansione, un termine di rumore appropriato che tiene conto statisticamente delle fluttuazioni locali dovute a disomogeneità, stress anisotropi e flussi di materia indotti da processi gravitazionali complessi.

Rumore inteso in senso statistico, mi pare proprio di capire (in analogia col rumore elettronico, a noi un po' più familiare ...)

In tutta franchezza non capisco il tono della Tua nota, anche se apprezzo il Tuo contributo per il quale Ti ringrazio.

PS.
Certo, si potrebbe obiettare non tanto sull'ipotesi della presenza di un rumore statistico nella distribuzione dell'energia (quali sono le grandezze spalmate universalmente in modo perfettamente omogeneo in natura?), quanto piuttosto avere dubbi sull'aggettivo appropriato cioè costruito appositamente per l'occasione.
Forse era quello che traspariva dalla Tua obiezione.
E allora mi scuso. Né, d'altra parte, il Forum (pur essendo questo uno dei pochi validi) è il mezzo perfetto per la comunicazione senza equivoci.

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Costanzo
"Una cosa ho imparato nella mia lunga vita: che tutta la nostra scienza è primitiva e infantile
eppure è la cosa più preziosa che abbiamo" (A. Einstein).

Stavo scherzando, ho postato la fonte perchè come dici tu è sempre meglio leggere dal punto di partenza e
poi perchè mi era sfuggita leggendo gli articoli di arxiv, il titolo non fa comprendere il contenuto, mi è stato
segnalato da un professore universitario a cui non è sfuggito e che mi ha fatto cenno di sue perplessità in
merito.
Allora entriamo in merito non del contenuto che credo possano comprendere in pieno solo pochi, ma sull'articolo
stesso: il fatto che tra i firmatari ci sia un italiano, che l'articolo venga da un istituto di ricerca di eccellenza
situato in Italia (anche se internazionale) gli ha fatto dare assieme all'argomento in questione una risonanza
in Italia che credo non avrà in tale modo anche all'Estero, naturalmente questo IMHO (nella mia umile opinione),
si tratta di un articolo frutto di un lavoro di gruppo come ne escono parecchi ogni anno, vorrei sbagliarmi perchè
sarebbe interessante avere qualcosa di veramente nuovo nel campo della Fisica e della Cosmologia, qualcosa
di "importante". Come per ogni teoria ed ipotesi ora (nei prossimi mesi) ci saranno le repliche da varie parti del
Mondo, le repliche saranno seguite da puntualizzazioni dal parte del gruppo e alla fine avremo una bacinella,
prima piena di sabbia e poi svuotata della sabbia, ci sarà dell'oro in fondo? Io spero di si ma questo lo potrà dire
solo il tempo, io da parte mia posso solo dire di essere rimasto veramente impressionato dalla complessità delle
equazioni e d'altra parte per un simile argomento non può che essere così.
Come si dice? Se sono rose fioriranno!
Ciao.
Roberto Gorelli