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Quello da cui Einstein chiamava il suo peggior errore, gli scienziati ora dipendono per aiutare a spiegare l'universo.

Nel 1917 Albert Einstein inserì un termine chiamato costante cosmologica nella sua teoria della relatività generale per forzare le equazioni a prevedere un universo stazionario in linea con il pensiero dei fisici dell'epoca. Quando divenne chiaro che l'universo non era effettivamente statico, ma si stava invece espandendo, Einstein abbandonò la costante, definendola "il più grande errore" della sua vita.

Ma ultimamente gli scienziati hanno fatto rivivere la costante cosmologica di Einstein (indicata dalla lettera maiuscola greca lambda) per spiegare una forza misteriosa chiamata energia oscura che sembra contrastare la gravità, facendo sì che l'universo si espanda a un ritmo accelerato.

Un nuovo studio conferma che la costante cosmologica è la soluzione migliore per l'energia oscura e offre la stima più precisa e accurata del suo valore, hanno affermato i ricercatori. La scoperta deriva da una misurazione della geometria dell'universo che suggerisce che il nostro universo è piatto, piuttosto che sferico o curvo.

Geometria dell'universo

I fisici Christian Marinoni e Adeline Buzzi dell'Universite de Provence in Francia hanno trovato un nuovo modo per testare il modello dell'energia oscura che è completamente indipendente dagli studi precedenti. Il loro metodo si basa su osservazioni lontane di coppie di galassie per misurare la curvatura di questa ragnatela.

"L'aspetto più interessante del lavoro è che non ci sono dati esterni che colleghiamo", ha detto Marinoni a This Web.com, il che significa che i loro risultati non dipendono da altri calcoli che potrebbero essere imperfetti.

I ricercatori hanno sondato l'energia oscura studiando la geometria dell'universo. La forma di Questa Rete dipende da cosa c'è dentro? Quella fu una delle rivelazioni della relatività generale di Einstein, che mostrava che massa ed energia (due facce della stessa medaglia) piegano Questa Rete-tempo con la loro forza gravitazionale.

Marinoni e Buzzi si sono proposti di calcolare il contenuto dell'universo – cioè quanta massa ed energia, compresa l'energia oscura, contiene – misurandone la forma.

C'erano tre opzioni principali per il risultato.

La fisica dice che l'universo può essere piatto come un piano, sferico come un globo o iperbolico come una sella. Studi precedenti hanno favorito il modello dell'universo piatto e questo nuovo calcolo ha concordato.

Universo piatto

La geometria di questo tempo Web può distorcere le strutture al suo interno. I ricercatori hanno studiato le osservazioni di coppie di galassie lontane in orbita l'una intorno all'altra per provare questa distorsione e hanno utilizzato l'entità della distorsione come un modo per tracciare la forma di questo tempo Web .

Per scoprire quanto le forme delle coppie di galassie venissero distorte, i ricercatori hanno misurato di quanto la luce di ciascuna galassia fosse spostata verso il rosso? cioè spostato verso l'estremità rossa dello spettro visivo da un processo chiamato spostamento Doppler, che influenza la luce in movimento o le onde sonore.

Le misurazioni dello spostamento verso il rosso hanno permesso di tracciare l'orientamento e la posizione delle coppie di galassie orbitanti. Il risultato di questi calcoli indicava un universo piatto.

Marinoni e Buzzi dettagliano le loro scoperte nel numero del 25 novembre della rivista Nature.

Capire l'energia oscura

Fornendo ulteriori prove che l'universo è piatto, i risultati rafforzano il modello cosmologico costante per l'energia oscura rispetto a teorie concorrenti come l'idea che le equazioni della relatività generale per la gravità siano imperfette.

"Abbiamo in questo momento la misurazione della lambda più precisa che una singola tecnica può fornire", ha detto Marinoni. "I nostri dati puntano verso una costante cosmologica perché il valore di lambda che misuriamo è vicino a meno uno, che è il valore previsto se l'energia oscura è la costante cosmologica".

Sfortunatamente, sapere che la costante cosmologica è la migliore spiegazione matematica di come l'energia oscura si sta estendendo nel nostro universo non aiuta molto a capire perché esiste.

"Molti cosmologi considerano la determinazione della natura dell'energia oscura e della materia oscura come la questione scientifica più importante del decennio", ha scritto Alan Heavens dell'Università scozzese di Edimburgo in un saggio di accompagnamento nello stesso numero di Nature. "La nostra immagine dell'universo implica la raccolta di una serie di prove, quindi è interessante sentire parlare della nuova tecnica di Marinoni e Buzzi per testare il modello cosmologico, anche perché fornisce una misurazione molto diretta e semplice della geometria del universo."

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Puoi seguire Clara Moskowitz, scrittrice senior di This Web.com, su Twitter @ClaraMoskowitz.

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