Un team internazionale di ricercatori ha trovato una prima prova osservativa della possibile fonte di energia oscura dell’Universo: i buchi neri supermassicci.
L’energia oscura è la cosiddetta “energia del vuoto”, che costituisce il 68% dell’Universo e ne determina l’espansione accelerata. Essa permea la materia e lo spaziotempo, in contrasto con la forza di gravità.
L’energia oscura causa l’accelerazione dell’Universo?
Negli anni ’90 si è scoperto che l’espansione dell’Universo sta accelerando. Questa osservazione era controintuitiva per gli scienziati, poiché l’attrazione gravitazionale tra gli oggetti dotati di massa dovrebbe rallentare l’espansione, non accelerarla.
Per riuscire a spiegare questa contraddizione, i ricercatori hanno ipotizzato l’esistenza di una possibile “energia del vuoto” inclusa nello spaziotempo stesso, di origine sconosciuta, che separa gli oggetti cosmici con più forza di quanta la gravità ne usasse per avvicinarle. Questa energia è stata chiamata energia oscura, perché ignota e non identificabile.
Il concetto di energia era collegato a un concetto simile, proposto in precedenza da Einstein, e successivamente scartato, riguardante le equazioni einsteiniane dello spaziotempo: la famigerata costante cosmologica. Essa rappresentava idealmente “un qualcosa” che si opponesse alla gravità, impedendo all’Universo di collassare.
Purtroppo i buchi neri hanno posto un problema a questa definizione. La loro gravità, infatti, è estremamente forte e quindi difficile da contrastare. Specialmente dopo aver sprofondato in quella che matematicamente viene definita singolarità.
Il nuovo risultato ottenuto dai ricercatori mostra che i buchi neri guadagnano massa in modo coerente con il loro contenuto di energia del vuoto. Ciò sarebbe possibile fornendo una fonte di energia oscura, che elimina la necessità che si formino singolarità al loro centro.
Come si spiega l’eccessiva crescita di un buco nero?
Ci sono due modi in cui i buchi neri possono aumentare le loro dimensioni:
- Con un accrescimento dovuto al materiale circostante (ad esempio l’avvicinarsi di stelle, che vengono inghiottite dal buco nero).
- Attraverso la fusione con altri buchi neri.
Il team di ricerca si è concentrato su un particolare tipo di galassia ellittica gigante, che si è evoluta all’inizio dell’Universo e poi è diventata dormiente.
Confrontando le osservazioni di galassie lontane, che ci appaiono com’erano quando erano giovani, con le osservazioni di galassie ellittiche locali, che sono vecchie e morte, i ricercatori hanno attestato una crescita molto maggiore di quanto previsto dall’accrescimento o dalle fusioni.
Quali implicazioni avrà questa scoperta sulla cosmologia?
I ricercatori sono riusciti a osservare che i buchi neri aumentano la loro massa proporzionalmente a quanto sta accelerando l’espansione dell’Universo, contribuendo in termini cosmologici come energia del vuoto.
Se tale osservazione fosse confermata come teoria scientifica, si stravolgerà la nostra attuale comprensione di cosa sia un buco nero. E non solo: sarà finalmente risolta la questione sull’origine dell’energia oscura, qualcosa che sta tenendo impegnati fisici teorici e cosmologi da decenni.
Immaginate se si potesse confermare che l’energia oscura emanata dai buchi neri sia la fonte stessa del nostro universo, così come le singolarità dei buchi neri potrebbero rivelarsi, ai limiti estremi delle dimensioni di Planck, come possibili buchi bianchi responsabili della cosmogenesi. Ciò spingerebbe la ricerca cosmologica ai limiti della conoscenza umana, portandoci ai confini dello spazio e del tempo.
Fonte: https://www.astrospace.it/
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