L’universo non privilegia nessuna direzione di espansione. La scoperta del team di University College di Londra (UCL) è stata raggiunta grazie ai dati del satellite Planck, che da anni studia la radiazione cosmica di fondo.

Il team è stato guidato dalla scienziata Daniela Saadeh, che ci ha parlato delle conseguenze della loro scoperta.

Dimostrare l’isotropia in modo accurato come hanno fatto gli scienziati è essenziale per risolvere uno dei problemi più importanti e duraturi dell’intera cosmologia.

Prima di partire nell’analisi del lavoro dei ricercatori, la Saadeh ha puntualizzato: “Il modello standard della cosmologia si fonda sull’idea che noi non occupiamo un posto privilegiato nell’Universo. Questo concetto è noto come Principio Copernicano, in analogia col modello copernicano del sistema solare che ha relegato la Terra al ruolo di “mediocre” pianeta orbitante intorno il sole, scalzandola dal centro dell’Universo dove si trovava.

In termini scientifici, e testabili, il principio copernicano si traduce nell’affermazione: “Le proprietà su larga scala dell’Universo non dipendono dalla posizione (omogeneità) o dalla direzione (isotropia)”. Sottolineo “su larga scala”, dato che su piccola scala ci sono pianeti, stelle, galassie, grandi vuoti. L’idea è che se immagini di fare zoom out e guardi su scale sufficientemente grandi, queste differenze si compensano e l’Universo appare uniforme”.

Il lavoro pubblicato su Physical Review Letters ha l’obiettivo di spiegare come l’universo sia isotropo cioè: “che le sue proprietà sono indipendenti dalla direzione in cui si guarda. In caso contrario, sarebbe necessario rivedere (per esempio) la nostra descrizione della storia o del contenuto dell’Universo”.

Per affermazioni incredibili ci vogliono prove incredibili e fortunatamente il team, per portare avanti le sue ipotesi, ha potuto usufruire del satellite Planck: “I dati della missione Planck hanno fornito un’occasione d’oro per questa analisi: Planck ha misurato la temperatura e la polarizzazione della cosiddetta radiazione cosmica di fondo (cosmic microwave background, o CMB, in inglese) sull’intero cielo e con grande precisione. La polarizzazione, in particolare, è un segnale molto stringente per gli universi anisotropi. Prima di Planck le misure di polarizzazione disponibili non erano sufficienti per un’analisi di questo tipo”.

Per lo studio del gruppo dell’UCL è stato fondamentale analizzare i modelli del matematico Luigi Bianchi, che aveva predetto un universo anisotropo attraverso la risoluzione delle equazioni di campo di Einstein.

L’anisotropia nello studio è stata messa a dura prova, visto che ogni soluzione andava approfondita: “Abbiamo sviluppato dei programmi che calcolavano le proprietà del CMB per un universo anisotropo, per poi confrontarle col vero CMB. I dati erano sofferenti verso questa complicazione aggiuntiva. I parametri che controllano l’ampiezza dell’anisotropia sono stati spinti a zero senza troppe cerimonie. In linguaggio scientifico: abbiamo trovato limiti superiori molto stringenti per tutti i modi in cui l’Universo poteva essere anisotropo”.

Lo strumento ANICOSMO ha permesso lo studio della Radiazione Cosmica di Fondo e ha permesso di annullare le possibilità di avere un universo anisotropo.

Non c’è un posto speciale nell’universo, forse è l’universo stesso e il suo studio ad essere speciale.
Gianluigi Marsibilio

Per vedere lo studio questo è il link: ( http://arxiv.org/abs/1605.07178)

Crediti foto: D. Saadeh et al. 2016/PRL