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Roberto, mi permetto di replicare, naturalmente senza polemica  . Il sito è assolutamente scientifico, la pubblicità è aggiunta credo da Google, ma volendo si può scaricare il PDF (a fondo pagina). La notizia proviene ed è pubblicata da Donna Weaver del Goddard Space Center Nasa, ed è del 22 Febbraio, quindi dell'altro giorno. Immagino che per la accettazione e pubblicazione su ArXiv occorra qualche giorno in più. Il testo è certamente divulgativo, per quello più scientifico e professionale su ArXiv attendiamo. Spero di fare utile cosa a tutti traducendo il testo.
Gli astronomi hanno utilizzato il telescopio spaziale Hubble della NASA per effettuare le misurazioni più precise del tasso di espansione dell'universo da quando è stato calcolato per la prima volta quasi un secolo fa. Curiosamente, i risultati stanno costringendo gli astronomi a considerare che potrebbero vedere le prove di qualcosa di inaspettato al lavoro nell'universo.
Questo perché l'ultima scoperta di Hubble conferma una discrepanza fastidiosa che mostra l'universo che si sta espandendo più rapidamente ora di quanto ci si aspettasse dalla sua traiettoria, vista poco dopo il Big Bang. I ricercatori suggeriscono che potrebbe esserci nuova fisica per spiegare l'inconsistenza.
"La comunità è davvero alle prese con la comprensione del significato di questa discrepanza", hanno detto il ricercatore capo e premio Nobel Adam Riess dello Space Telescope Science Institute (STScI) e della Johns Hopkins University, entrambi a Baltimora, nel Maryland.
Il team di Riess, che include Stefano Casertano, anche di STScI e Johns Hopkins, ha utilizzato Hubble negli ultimi sei anni per perfezionare le misure delle distanze alle galassie, usando le loro stelle come marker . Queste misurazioni vengono utilizzate per calcolare la velocità con cui l'universo si espande nel tempo, un valore noto come costante di Hubble (lo scienziato). Il nuovo studio del team estende il numero di stelle analizzate a distanze fino a 10 volte più lontane nello spazio rispetto ai precedenti risultati di Hubble (il telescopio).
Ma il valore di Riess rafforza la disparità con il valore atteso derivato dalle osservazioni sull'espansione dell'universo primitivo, 378.000 anni dopo il big bang - l'evento violento che ha creato l'universo circa 13,8 miliardi di anni fa. Queste misurazioni sono state effettuate dal satellite Planck dell'Agenzia spaziale europea, che mappa il fondo a microonde cosmico, una reliquia del Big Bang. La differenza tra i due valori è di circa il 9 percento. Le nuove misurazioni di Hubble aiutano a ridurre la possibilità che la discrepanza nei valori sia una coincidenza di 1 su 5.000.
Il risultato di Planck prevedeva che il valore costante di Hubble ora dovrebbe essere di 67 chilometri al secondo per megaparsec (3,3 milioni di anni luce) e non potrebbe essere superiore a 69 chilometri al secondo per megaparsec. Ciò significa che per ogni 3,3 milioni di anni luce di distanza una galassia che venga nella nostra direzione, si sta muovendo più velocemente di 67 chilometri al secondo. Ma il team di Riess ha misurato un valore di 73 chilometri al secondo per megaparsec, indicando che le galassie si muovono a un ritmo più veloce di quanto implicito nelle osservazioni dell'universo primordiale.
I dati di Hubble sono così precisi che gli astronomi non possono eliminare il divario tra i due risultati come errori in una singola misura o metodo. "Entrambi i risultati sono stati testati in diversi modi, quindi escludendo una serie di errori non correlati", ha spiegato Riess, "è sempre più probabile che questo non sia un bug ma una caratteristica dell'universo."
Riess ha delineato alcune possibili spiegazioni per la mancata corrispondenza, tutte correlate al 95 percento dell'universo che è avvolto nel mistero. Una possibilità è che l'energia oscura, già nota per accelerare il cosmo, possa allontanare le galassie l'una dall'altra con una forza ancora maggiore - o crescente -. Ciò significa che l'accelerazione stessa potrebbe non avere un valore costante nell'universo ma cambia nel tempo. Riess ha condiviso un premio Nobel per la scoperta del 1998 dell'universo in accelerazione.
Un'altra idea è che l'universo contenga una nuova particella subatomica che viaggia vicino alla velocità della luce. Tali particelle veloci sono collettivamente chiamate "radiazioni oscure" e includono particelle precedentemente note come i neutrini, che sono create in reazioni nucleari e decadimenti radioattivi. A differenza di un normale neutrino, che interagisce con una forza subatomica, questa nuova particella verrebbe influenzata solo dalla gravità ed è soprannominata "neutrino sterile".
Un'altra possibilità allettante è che la materia oscura (una forma invisibile di materia non composta da protoni, neutroni ed elettroni) interagisce più fortemente con la materia o radiazione normale di quanto si pensasse in precedenza.
Ognuno di questi scenari cambierebbe il contenuto dell'universo primordiale, portando a incoerenze nei modelli teorici. Queste incoerenze comporterebbero un valore errato per la costante di Hubble, dedotto dalle osservazioni del giovane cosmo. Questo valore sarebbe quindi in disaccordo con il numero derivato dalle osservazioni di Hubble.
Riess e i suoi colleghi non hanno ancora risposte a questo fastidioso problema, ma il suo team continuerà a lavorare sulla messa a punto del tasso di espansione dell'universo. Finora, la squadra di Riess, chiamata Supernova H0 per l'equazione di stato (SH0ES), ha ridotto l'incertezza al 2,3 percento. Prima che Hubble venisse lanciato nel 1990, le stime della costante di Hubble variavano di un fattore due. Uno degli obiettivi chiave di Hubble era aiutare gli astronomi a ridurre il valore di questa incertezza a un errore di solo il 10 percento. Dal 2005, il gruppo ha cercato di perfezionare l'accuratezza della costante di Hubble con una precisione che consente una migliore comprensione del comportamento dell'universo.
Il team ha avuto successo nel raffinare il valore costante di Hubble razionalizzando e rafforzando la costruzione della scala di distanza cosmica, che gli astronomi usano per misurare distanze precise verso le galassie vicine e lontane dalla Terra. I ricercatori hanno confrontato queste distanze con l'espansione dello spazio misurata dallo stiramento della luce dalle galassie sfuggenti. Hanno quindi usato l'apparente velocità esterna delle galassie ad ogni distanza per calcolare la costante di Hubble.
Ma il valore della costante di Hubble è preciso quanto l'accuratezza delle misure. Gli astronomi non possono usare un metro a nastro per misurare le distanze tra le galassie. Invece, hanno selezionato classi speciali di stelle e supernovae come parametri cosmici o indicatori di miglio per misurare con precisione le distanze galattiche.
Tra le più affidabili per le distanze più brevi vi sono le variabili Cefeidi, stelle pulsanti che si accendono e si attenuano a velocità corrispondenti alla loro luminosità intrinseca. Le loro distanze, quindi, possono essere dedotte confrontando la loro luminosità intrinseca con la loro luminosità apparente vista dalla Terra.
L'astronomo Henrietta Leavitt fu la prima a riconoscere l'utilità delle variabili Cefeidi per misurare le distanze nel 1913. Ma il primo passo è misurare le distanze da Cefeidi indipendentemente dalla loro luminosità, usando uno strumento di base della geometria chiamato parallasse. La parallasse è l'apparente spostamento della posizione di un oggetto a causa di un cambiamento nel punto di vista di un osservatore. Questa tecnica fu inventata dagli antichi greci che la usavano per misurare la distanza dalla Terra alla Luna.
L'ultimo risultato di Hubble si basa sulle misurazioni della parallasse di otto Cefeidi di nuova analisi nella nostra galassia della Via Lattea. Queste stelle sono circa 10 volte più distanti di quelle studiate in precedenza, risiedono tra 6.000 anni luce e 12.000 anni luce dalla Terra, rendendole più difficili da misurare. Pulsano a intervalli più lunghi, proprio come le Cefeidi osservate da Hubble in lontane galassie contenenti un altro metro affidabile, stelle che esplodono chiamate supernove di Tipo Ia. Questo tipo di brillamenti di supernova con luminosità uniforme ed è abbastanza brillante da essere visto da relativamente più lontano. Le precedenti osservazioni di Hubble hanno studiato 10 Cefeidi lampeggianti più veloci situate a 300 anni luce a 1600 anni luce dalla Terra.
Per misurare la parallasse con Hubble, il team ha dovuto valutare l'apparente oscillazione minuscola delle Cefeidi a causa del moto della Terra attorno al Sole. Queste oscillazioni hanno la dimensione di appena 1/100 di un singolo pixel sulla fotocamera del telescopio, che è approssimativamente la dimensione apparente di un granello di sabbia visto a 100 miglia di distanza.
Pertanto, per garantire l'accuratezza delle misurazioni, gli astronomi hanno sviluppato un metodo intelligente che non era previsto quando è stato lanciato Hubble. I ricercatori hanno inventato una tecnica di scansione in cui il telescopio misurava la posizione di una stella mille volte al minuto ogni sei mesi per quattro anni.
Il team ha calibrato la vera luminosità delle otto stelle che pulsano lentamente e le ha cross-correlate con i cugini più lontani e intermittenti per stringere le imprecisioni nella loro scala a distanza. I ricercatori hanno quindi confrontato la luminosità delle Cefeidi e delle supernovae in quelle galassie con maggiore sicurezza, in modo da poter misurare più accuratamente la vera luminosità delle stelle, e quindi calcolare distanze con centinaia di supernovae in galassie lontane con maggiore precisione.
Un altro vantaggio di questo studio è che il team ha utilizzato lo stesso strumento, la Wide Field Camera 3 di Hubble, per calibrare le luminosita 'delle Cefeidi vicine e di altre galassie, eliminando gli errori sistematici che sono quasi inevitabilmente introdotti confrontando quelle misurazioni da diversi telescopi.
"Normalmente, se ogni sei mesi provi a misurare il cambiamento di posizione di una stella rispetto a un'altra a queste distanze, sei limitato dalla tua capacità di capire esattamente dove si trova la stella", ha spiegato Casertano. Usando la nuova tecnica, Hubble muove lentamente attraverso un bersaglio stellare e cattura l'immagine come una striscia di luce. "Questo metodo consente ripetute opportunità di misurare gli spostamenti estremamente piccoli dovuti alla parallasse", ha aggiunto Riess. "Stai misurando la separazione tra due stelle, non solo in un punto della telecamera, ma più e più volte migliaia, riducendo gli errori di misurazione."
L'obiettivo del team è ridurre ulteriormente l'incertezza utilizzando i dati di Hubble e l'osservatorio spaziale Gaia dell'Agenzia spaziale europea, che misurerà le posizioni e le distanze delle stelle con una precisione senza precedenti. "Questa precisione è ciò che serve per diagnosticare la causa di questa discrepanza", ha detto Casertano.
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