Nuove stime sull’età dell’universo
Grazie alle distanze note di 50 galassie dalla Terra, un gruppo di ricerca guidato da un astronomo dell’Università dell’Oregon stima l’età dell’universo a 12,6 miliardi di anni.
Gli approcci per datare il Big Bang, che ha dato alla luce l’universo, si basano sulla matematica e sulla modellazione computazionale, usando le stime di distanza delle stelle più antiche, il comportamento delle galassie e il tasso di espansione dell’universo. L’idea è di calcolare quanto tempo impiegherebbero tutti gli oggetti per tornare all’inizio.
Un calcolo chiave per la datazione è la costante di Hubble, che prende il nome da Edwin Hubble, che per primo ha calcolato il tasso di espansione dell’universo nel 1929. Un’altra tecnica recente utilizza le osservazioni delle radiazioni rimanenti del Big Bang. Mappa le oscillazioni nello spazio-tempo – lo sfondo cosmico a microonde , o CMB – e riflette le condizioni nell’universo primordiale stabilite dalla costante di Hubble.
“Tuttavia, i metodi raggiungono conclusioni diverse“, ha affermato James Schombert, professore di fisica presso l’UO. In un articolo pubblicato il 17 luglio sull’Astronomical Journal, lui e i suoi colleghi svelano un nuovo approccio che ricalibra uno strumento di misurazione della distanza noto come relazione barionica di Tully-Fisher indipendentemente dalla costante di Hubble.
“Il problema della scala delle distanze, come è noto, è incredibilmente difficile perché le distanze dalle galassie sono enormi e le indicazioni per le loro distanze sono deboli e difficili da calibrare“, ha detto Schombert.
Il team ha ricalcolato l’approccio Tully-Fisher, usando le distanze accuratamente definite in un calcolo lineare delle 50 galassie come guide per misurare le distanze di altre 95 galassie. L’universo, ha osservato, è governato da una serie di schemi matematici espressi in equazioni. Il nuovo approccio spiega in modo più accurato le curve di massa e di rotazione delle galassie per trasformare tali equazioni in numeri come l’età e il tasso di espansione.
L’approccio del suo team determina la costante di Hubble – il tasso di espansione dell’universo – a 75,1 chilometri al secondo per megaparsec. Un megaparsec, un’unità comune di misurazioni relative allo spazio, è pari a un milione di parsec. Un parsec dura circa 3,3 anni luce.
Tutti i valori costanti di Hubble inferiori a 70, ha scritto il suo team, possono essere esclusi con un livello di sicurezza del 95%.
Schombert ha affermato che le tecniche di misurazione tradizionalmente utilizzate negli ultimi 50 anni hanno fissato il valore a 75, ma CMB calcola un tasso di 67. La tecnica CMB, pur usando ipotesi e simulazioni al computer diverse, dovrebbe comunque arrivare alla stessa stima.
I calcoli precedenti avevano fissato l’ età dell’universo a 13,77 miliardi di anni, che per il momento rappresenta il modello standard della cosmologia del Big Bang. I diversi valori costanti di Hubble rispetto alle varie tecniche stimano generalmente l’età dell’universo tra 12 e 14,5 miliardi di anni.
Il nuovo studio, basato in parte su osservazioni fatte con lo Spitzer Space Telescope, aggiunge un nuovo elemento su come impostare i calcoli per raggiungere la costante di Hubble, introducendo un metodo puramente empirico, usando osservazioni dirette, per determinare la distanza dalle galassie.
“Il nostro valore risultante è nella parte alta delle diverse scuole di cosmologia, segnalando che la nostra comprensione della fisica dell’universo è incompleta, con la speranza di una nuova fisica in futuro“, ha concluso lo scienziato.
