L’Universo era cinque volte più lento subito dopo il Big Bang

 

Gli scienziati hanno osservato per la prima volta l’universo primordiale muoversi al rallentatore, svelando uno dei misteri del cosmo in espansione.

 

Gli scienziati hanno osservato per la prima volta l’universo primordiale muoversi al rallentatore, svelando uno dei misteri del cosmo in espansione.

Secondo la teoria della relatività generale di Einstein dovremmo osservare l’universo lontano – e quindi antico – che scorre molto più lentamente di oggi.

Tuttavia, guardare indietro così lontano nel tempo si è rivelato elusivo. Gli scienziati hanno ora decifrato questo mistero usando i quasar come “orologi”. La ricerca è stata pubblicata su Nature Astronomy.

“Guardando indietro a un tempo in cui l’universo aveva poco più di un miliardo di anni, vediamo che il tempo sembra scorrere cinque volte più lentamente”, ha detto l’autore principale dello studio, il professor Geraint Lewis della School of Physics e del Sydney Institute for Astronomy dell’Università di Sydney.

“Se fossimo là, in questo universo neonato, un secondo sembrerebbe un secondo, ma dalla nostra posizione, più di 12 miliardi di anni nel futuro, quel tempo iniziale sembra dilatarsi”.

Il professor Lewis e il suo collaboratore, il dottor Brendon Brewer dell’Università di Auckland, hanno utilizzato i dati osservati da quasi 200 quasar – buchi neri supermassicci iperattivi al centro delle prime galassie – per analizzare questa dilatazione temporale.

“Grazie ad Einstein, sappiamo che il tempo e lo spazio sono intrecciati e, dall’alba dei tempi nella singolarità del Big Bang, l’universo si è espanso”, ha detto il professor Lewis.

“Questa espansione dello spazio significa che le nostre osservazioni dell’universo primordiale dovrebbero apparire molto più lente di quanto il tempo scorra oggi”.

In precedenza, gli astronomi hanno confermato che questo universo al rallentatore risale a circa la metà dell’età dell’universo usando le supernove – stelle massicce che esplodono – come “orologi standard”.

Ma mentre le supernove sono estremamente luminose, sono difficili da osservare alle immense distanze necessarie per scrutare nell’universo primordiale.

Osservando i quasar, questo orizzonte temporale è stato riportato indietro a solo un decimo dell’età dell’universo, confermando che l’universo sembra accelerare man mano che invecchia.

Lewis ha dichiarato: “Dove le supernove agiscono come un singolo lampo di luce, rendendole più facili da studiare, i quasar sono più complessi, come uno spettacolo pirotecnico”.

“Quello che abbiamo fatto è svelare questo spettacolo, dimostrando che anche i quasar possono essere usati come indicatori standard del tempo per l’universo primordiale”.

Il professor Lewis ha lavorato con l’astro-statistico Dr Brewer per esaminare i dettagli di 190 quasar osservati nel corso di due decenni.

Combinando le osservazioni prese a diversi colori (o lunghezze d’onda) – luce verde, luce rossa e nell’infrarosso – sono stati in grado di standardizzare il “ticchettio” di ciascun quasar.

Attraverso l’applicazione dell’analisi bayesiana, hanno trovato l’espansione dell’universo impressa sul ticchettio di ciascun quasar.

“Con questi dati, siamo stati in grado di tracciare il ticchettio degli orologi dei quasar, rivelando l’influenza dell’espansione dello spazio”, ha detto il professor Lewis.

Questi risultati confermano ulteriormente l’immagine di un universo in espansione, ma contrastano studi precedenti che non erano riusciti a identificare la dilatazione temporale di quasar distanti.

“Questi studi precedenti hanno portato le persone a chiedersi se i quasar siano veramente oggetti cosmologici, o anche se l’idea di espandere lo spazio sia corretta”, ha detto il professor Lewis.

“Con questi nuovi dati e analisi, tuttavia, siamo stati in grado di trovare il segno di spunta elusivo dei quasar e si comportano proprio come prevede la relatività di Einstein”, ha detto.

Immagine: Adobe Stock