Flusso oscuro (dark flow)

Dopo varie ricerche, a tarda notte e di primo mattino, penso sia l'articolo migliore che può descrivere questo evento.


(Credito: WMAP Science Team / NASA)


"Approssimativamente ad una distanza di circa 45 miliardi di anni luce risiede l’orizzonte cosmico, l’ultima barriera oltre la quale la luce non può più raggiungerci (la fine dell’universo visibile).


Sasha Kashlinsky, del Goddard Space Flight Center della NASA, che si trova a Greenbelt, nel Maryland, sta studiando il movimento di ammassi di galassie “ribelli” che a grandi velocità (circa 1.000 km/s) si stanno spostando verso i confini dell’universo visibile (verso una regione del cielo che si trova in mezzo tra le costellazioni del Centauro e della Vela), in contrasto con il movimento di espansione dell’universo. Al movimento di queste galassie è stato dato il nome di “dark flow” (flusso oscuro).


Un altro mistero, che si aggiunge a quelli della materia oscura (una materia invisibile che tiene insieme le galassie e che costituirebbe circa il 30% dell'energia dell'Universo e circa il 90% della massa) e dell’energia oscura (l'ipotetica forma di energia che si trova in tutto lo spazio ed ha una pressione negativa che causa l’accelerazione dell’espansione dell’universo).


Kashlinsky sta misurando la velocità a cui si muovono circa 800 ammassi galattici distanti 5 miliardi di anni luce analizzando le immagini di vari telescopi a raggi x e le immagini catturate dalla sonda NASA Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), cercando segni del loro movimento nella Radiazione Cosmica di Fondo (Cosmic Microwave Background - CMB). I fotoni nella CMB generalmente fluiscono ininterrottamente per miliardi di anni luce nello spazi interstellare, ma quando passano attraverso un ammasso galattico incontrano gas caldo ionizzato negli spazi tra le galassie e mostrano una sottile distorsione della temperatura rilevabile con i raggi x.


Da cosa è provocato questo flusso oscuro? Non può essere la materia oscura la causa, dice Kashlinsky, perché non produce una forza di gravità sufficiente. Non può essere neanche l’energia oscura, perché is spread evenly throughout space. Secondo Kashlinsky c’è una sola possibile spiegazione: qualcosa di celato oltre l’orizzonte cosmico la cui forza di gravità attrae le galassie.


Nessuno può dire con esattezza cosa potrebbe nascondersi al di là dell’orizzonte e neanche quanto il cosmo è realmente grande. Ma Kashlinsky sospetta che possa esserci ciò che rimane dello stato caotico venutosi a creare una frazione di secondo dopo l’inizio del tempo (il Big Bang), prima dell’inizio del fenomeno noto come inflazione.


Secondo la teoria dell’universo inflazionario, da 10(-37) a 10(-34) secondi dopo il Big Bang ci sarebbe stata una espansione esponenziale ad una velocità crescente, fino a superare la barriera della luce, che ha proiettato nell'universo un insieme di fluttuazioni quantistiche di densità tra una regione dello spazio e l'altra che hanno definito il futuro schema delle galassie. Tali fluttuazioni sono state riscontrate nella Radiazione Cosmica di Fondo: all’inizio piccolissime, sono poi divenute distribuzioni di materia su larga scala.


Il periodo di inflazione ha stirato e allisciato l’universo osservabile, lasciando una distribuzione regolare, omogenea, di materia ed energia. Al di fuori di questa “bolla”, oltre l’orizzonte cosmico, le cose potrebbero apparire molto differenti. Lo spazio-tempo dell’universo non inflazionato potrebbe essere altamente irregolare, con strutture enormi e giganteschi buchi neri.


Secondo Kashlinsky, in questa parte sconosciuta dell’universo qualcosa sta attirando gli ammassi galattici causando il flusso oscuro.


C’è chi ha proposto spiegazioni più radicali: secondo il cosiddetto scenario dell’ “eterna inflazione”, il nostro universo potrebbe essere non il solo ad aver subito l’inflazione; potrebbero esserci state tante inflazioni e ad ognuna corrisponderebbe un distinto universo, quindi vivremmo in un multiverso.


Secondo Laura Mersini-Houghton, fisica teorica che insegna alla University of North Carolina di Chapel Hill, il flusso oscuro è causato da un altro universo che esercita una attrazione gravitazionale sugli ammassi galattici del nostro universo. Lei e il suo team hanno calcolato come altri universi, sparsi casualmente attorno al nostro, altererebbero la gravità.


Altri ritengono che il nostro universo-bolla inflazionato abbia generato altre bolle e che il flusso oscuro potrebbe essere generato dalla collisione di due universi.


Luciano Pietronero, dell’Università La Sapienza di Roma, e Francesco Sylos Labini, del Centro Enrico Fermi di Roma, sostengono che il modello cosmologico standard è sbagliato e che un diverso modello potrebbe spiegare il flusso oscuro. Secondo loro la distribuzione della materia su larga scala non è omogenea bensì di tipo frattale e il flusso oscuro è causato dall’irregolarità dei campi gravitazionali. Sono sicuri che l’analisi dei nuovi risultati forniti da Sloan Digital Sky Survey, che ha già mappato circa un milione di galassie, confermeranno la loro teoria.


L’ipotesi di un universo frattale è tuttavia molto ardita, soprattutto perché una distribuzione frattale della materia è incompatibile con la teoria dell’inflazione.


Il fisico Douglas Scott della University of British Columbia di Vancouver, in Canada, non crede che il flusso oscuro sia causato da qualcosa al di fuori del nostro universo osservabile. Potrebbe trattarsi di qualche struttura molto grande all’interno dell’orizzonte, che però sfiderebbe il modello cosmologico standard."


Tutto ciò che ci circonda andrà un giorno ridefinito. Entusiasta di questo.