Ecco la più accurata misura della velocità di espansione dell’Universo di sempre

Osservando 90 delle variabili cefeidi, il telescopio spaziale Spitzer della NASA è riuscito a misurare la velocità di espansione dell’Universo una precisione mai raggiunta prima. Si tratta della misura più precisa mai fatta della velocità di espansione dell’Universo, che dimostra che lo spazio si sta espandendo con una velocità di 74,3±2,1 km al secondo per megaparsec (un megaparsec corrisponde a circa 3 milioni di anni luce).

Negli anni ’20, per la prima volta l’astronomo americano Edwin P. Hubble scoprì che il nostro Universo non è statico. Al contrario, Hubble trovò che lo spazio si stava espandendo da quando iniziò con un Big Bang (grande esplosione) 13,7 miliardi anni fa. Poi, negli anni ’90, gli astronomi scioccarono di nuovo il mondo rivelando che questa espansione sta in realtà accelerando (nel 2011, gli scopritori di questa scoperta hanno vinto il premio Nobel per la fisica).

Fin dalla scoperta iniziale dell’astronomo Hubble, gli scienziati hanno cercato di perfezionare la misurazione della velocità di espansione dell’Universo, nota come costante di Hubble. Si tratta di una misura difficile da fare che indica il rapporto tra la velocità di allontanamento di una galassia dalla Via Lattea e la sua distanza dalla nostra galassia.

Il nuovo valore riduce l’incertezza nella costante di Hubble solo ad un 3 per cento, e migliora la precisione della misura di un fattore 3 rispetto ad una stima precedente ottenuta dal telescopio spaziale Hubble.

“Solo più di un decennio fa, l’uso delle parole ‘precisione’  e ‘cosmologia’ nella stessa frase non era possibile, e le dimensioni e l’età dell’Universo non erano conosciute se non con un’approssimazione di un fattore 2,” ha dicharato in un comunicato Wendy Freedman dell’Osservatorio dell’Istituto di scienze Carnegie a Pasadena, in California. “Ora si parla di un’accuratezza di qualche punto percentuale. Questo è davvero straordinario”.

Le nuove misurazioni non solo dicono agli scienziati a quale velocità l’Universo si sta espandendo, ma aiutano anche a chiarire perché questa espansione sta accelerando, un fenomeno poco compreso dalla scienza. Secondo gli astronomi, l’energia oscura è ciò che sta provocando l’espansione accelerata dell’Universo. Ma per ora, gli scienziati non hanno un’idea chiara della sua natura.

Combinando i nuovi valori del Costante di Hubble con le osservazioni dell’Universo ottenute da WMAP (sonda spaziale per l’anisotropia delle microonde) della Nasa, gli scienziati sono stati in grado di effetturare un calcolo indipendente della forza repulsiva oppure dall’energia oscura, che sta apparentemente combattendo contro la gravità per far espandere l’Universo.

“Si tratta di un enorme mistero”, ha affermato Freedman. “È molto eccitante il fatto che siamo stati in grado di utilizzare il telescopio Spitzer per affrontare i problemi fondamentali della cosmologia: attualmente, il valore preciso con cui l’Universo si sta espandendo è come la misurazione della quantità di energia oscura nell’Universo da un altro punto di vista.”

Il Telescopio Spaziale Spitzer è un osservatorio spaziale costruito dalla NASA e lanciato il 25 agosto 2003.

Spitzer scruta incessantemente l’Universo alla lunghezza d’onda della luce infrarossa, che non è visibile all’occhio umano. Questa capacità  ha permesso di osservare dettagli attraverso la polvere presente nell’universo lontano. Grazie a questa capacità, il telescopio è riuscito a focalizzarsi accuratamente su alcune variabili Cefeidi.

Una variabile Cefeide è una particolare stella che ha una correlazione molto stretta tra il suo periodo di variabilità e la luminosità stellare assoluta.  Una stella variabile è una stella la cui luminosità non è costante, ma cambia nel tempo. La variazione può essere piccola, grande, regolare, irregolare o perfino distruttiva a seconda del tipo di stella variabile.

Le variabili cefeidi sono utilizzate dagli astronomi come indicatori di distanza affidabili, in quanto la loro luminosità intrinseca può essere calcolata in base alla loro luce pulsante, e questo, messo in rapporto con la loro luminosità apparente, permette di stabilire in modo molto accurato la distanza della stella da noi.

Osservando 90 stelle Cefeidi, Spitzer è stato in grado di misurare la luminosità apparente con maggiore precisione rispetto agli studi precedenti – stando a quando scrive il sito Livescience – permettendo la migliore misura della velocità di espansione dell’Universo mai effettuata.