Un nuovo metodo aiuta a misurare le distanze cosmologiche in modo più accurato

Mar 29, 2024

Dopo una complessa analisi statistica di circa un milione di galassie, un team di ricercatori di diverse università cinesi e dell’Università di Cordoba è riuscito apubblicare i risultati dello studio sulla rivista Nature Astronomy. Da oltre due anni lavorano al progetto che renderà possibile la determinazione delle distanze cosmologiche con un nuovo e maggiore grado di precisione.

Lo studio ha sviluppato un nuovo metodo per rilevare cosa sono chiamate Oscillazioni Acustiche Barioniche (BAO). Queste onde, la cui esistenza è stata dimostrata per la prima volta nel 2005, sono una delle poche tracce del Big Bang ancora rilevabili nel cosmo. Si diffusero durante i primi 380.000 anni di vita dell'universo, espandendosi come onde sonore attraverso la materia così calda da comportarsi come un fluido, qualcosa di simile a ciò che accade quando un sasso viene gettato in uno stagno. Successivamente, l’universo si espanse e si raffreddò al punto che quelle onde si fermarono nel tempo.

La cosa interessante di queste oscillazioni, testimoni di quasi tutta la storia del cosmo, è che si conosce la loro esatta durata (500 milioni di anni luce), quindi attualmente sono molto utili per misurare le distanze cosmologiche basate sulla separazione tra le galassie. Essere in grado di rilevarli e determinarne le dimensioni è quindi della massima importanza per mappare correttamente l'universo fino a punti molto distanti.

"I risultati di questo studio ci permettono ora di rilevare queste onde attraverso un metodo nuovo e indipendente. Combinando i due, possiamo determinare le distanze cosmiche con maggiore precisione", ha spiegato Antonio J. Cuesta, ricercatore presso il Dipartimento di Scienze dell'Università di Cordoba. Fisica e unico autore spagnolo dello studio.

Questo nuovo studio ha analizzato, utilizzando metodi statistici, un database di circa un milione di galassie, prestando particolare attenzione a due fattori molto diversi: l'ellitticità delle galassie e la densità attorno ad esse.

In termini di orientamento, le galassie normalmente si estendono dove si trovano un maggior numero di altre galassie, a causa della forza di gravità, ma ci sono alcuni luoghi nell'universo dove questo effetto non è così intenso. "È in quei punti, dove le galassie non puntano dove dovrebbero, che le statistiche ci dicono che si trovano le oscillazioni acustiche barioniche, poiché queste onde agiscono anche come punti di attrazione gravitazionale", ha spiegato Cuesta.

"La prima applicazione pratica che questo studio potrebbe avere è quella di stabilire con maggiore precisione dove si trovano le galassie e la separazione tra queste e la Terra, ma, in un certo senso, stiamo anche guardando al passato", ha spiegato il ricercatore.

Questo nuovo approccio alle oscillazioni acustiche barioniche, chiave per rispondere ad alcune delle grandi domande sull'universo, apre nuove porte nel mondo dell'astronomia. Stabilire le distanze cosmologiche offre, a sua volta, nuovi indizi sulla storia dell'espansione dell'universo e ci aiuta a comprenderne la composizione in termini di materia oscura ed energia, due delle componenti più sfuggenti ed enigmatiche del cosmo.

- Questo comunicato stampa è stato fornito dall'Università di Córdoba