Il nostro mondo non è più accidentato come una volta, e questo è un vero problema: ScienceAlert

Un grave problema con la materia oscura nell’universo è diventato più acuto.

Osservazioni più recenti dell’universo rivelano che questa materia sfuggente è distribuita in modo diverso rispetto all’entità della sua diffusione immediatamente dopo il Big Bang. Sembra meno intricato ora rispetto ad allora: non molto, ma abbastanza da suggerire che c'è qualcosa che ci manca e che potrebbe esserci qualche tipo di errore fondamentale che abbiamo commesso nel modello cosmologico standard.

È l'ultima e la più completa di una serie di misurazioni che rivelano il problema, noto come Otto Sigma (S).₈ tensione) sono dettagliati in cinque documenti separati in Revisione fisica d. Finora non c’è alcuna soluzione in vista.

“Siamo ancora abbastanza cauti qui.” dice l'astrofisico Michael Strauss Dall'Università di Princeton.

“Non stiamo dicendo che abbiamo appena scoperto che la cosmologia moderna è completamente sbagliata. Le statistiche dicono che c'è solo una possibilità su 20 che sia solo dovuto al caso, il che è convincente ma non del tutto definitivo. Ma per come stiamo parlando della comunità astronomica è giunto alla stessa conclusione: “Attraverso più esperimenti, mentre continuiamo a effettuare queste misurazioni, potremmo scoprire che sono reali”.

Questa discrepanza può essere trovata osservando diversi set di dati sulla luce provenienti dall’universo lontano, che rivelano la distribuzione della materia oscura. Uno è il fondo cosmico a microonde (CMB). Questo è il debole sfondo della luce a microonde che permea l'universo; La radiazione rimasta dal bagliore iniziale che attraversò l'universo poche centinaia di migliaia di anni dopo il Big Bang.

Il secondo riguarda 6 anni di dati provenienti dallo strumento Hyper Suprime-Cam (HSC) sul telescopio Subaru alle Hawaii. I ricercatori hanno utilizzato l'HSC per eseguire ciò che è noto come Lente gravitazionale debole ricognizione.

Non possiamo vedere direttamente la materia oscura. Non sappiamo nemmeno cosa sia. Ma il fatto che eserciti un’influenza gravitazionale sull’universo, piegando lo spazio-tempo per distorcere la luce che lo attraversa, ci permette di rilevarne la presenza.

Gli astronomi possono cercare queste distorsioni e analizzarle per mappare la distribuzione della materia oscura, fino a scale molto fini.

“Questa distorsione è un effetto davvero piccolo; la forma di una singola galassia è distorta in modo impercettibile.” Lo dice l’astrofisico Ruhi Dalal dell’Università di Princeton, che ha condotto uno degli articoli.

“Ma quando effettuiamo questa misurazione per 25 milioni di galassie, siamo in grado di misurare la distorsione con altissima precisione”.

L'HSC ha monitorato il cielo in totale 330 notti Nel corso di sei anni, in documenti diversi, team diversi hanno analizzato i dati in modi diversi. Hanno restituito valori per S₈ (aggregazione della materia oscura) tra 0,763 e 0,776 – simili ai valori ottenuti da altre indagini di lente debole.

Il valore per S₈ Quello che dà il fondo cosmico a microonde è significativamente più alto: 0,832. Ciò contraddice la nostra comprensione dell'evoluzione dell'universo; Il Modello standard cosmologico suggerisce che la distribuzione della materia avrebbe dovuto iniziare in modo relativamente uniforme per poi diventare più aggregata nel tempo, con la materia che si raccoglieva nelle galassie e nei viticci della rete cosmica.

È improbabile che gli scarsi risultati delle lenti siano dovuti ad un errore: diversi strumenti e diverse analisi hanno ripetutamente restituito valori simili.

Gli autori hanno compiuto seri sforzi per rendersi ciechi rispetto ai propri dati e proteggere i risultati da errori sistematici.

“Ho lavorato a questa analisi per un anno e non riuscivo a vedere i valori che mostravano.” Lui dice Dalal.

Ma ce ne sono altri Tensioni cosmiche – La più importante delle quali è la tensione di Hubble, che è una contraddizione irrisolta in varie misurazioni dell'accelerazione dell'espansione dell'universo.

Allora cosa dà? Ebbene, potrebbe esserci qualcosa di sbagliato nel nostro modello cosmologico. Potrebbe esserci qualcosa di sbagliato nei nostri attuali modelli di materia oscura. Potremmo esserlo Misurare qualcosa in modo errato.

Forse se riusciamo a risolvere una tensione, il resto verrà da sé. O forse no. Ma una cosa è assolutamente chiara: c’è qualcosa di fondamentale che sembra mancare nei nostri sforzi per comprendere come si è evoluto l’universo.

In futuro, dispositivi più potenti consentiranno rilevamenti più ampi e misurazioni più accurate. Solo attraverso questi potremo iniziare a ottenere alcune risposte a questi affascinanti problemi.

La ricerca si articola in cinque articoli Revisione fisica d. possono essere trovati Qui, Qui, Qui, QuiE Qui.