Un universo a specchio nascosto influenza il nostro mondo?

Uno dei parametri fondamentali del nostro universo è la costante di Hubble H0. Indica la velocità con cui gli oggetti lontani si allontanano da noi e quindi determina il destino dell’intero universo. Oggi sappiamo che non è una costante in senso stretto, perché H0 cambia nel tempo.

Tuttavia, la scienza ha un problema fondamentale. A seconda di come viene misurato, il suo valore varia. La differenza tra i metodi di misurazione aumenta addirittura con l’aumentare della precisione delle misure. Se H0 viene calcolato in base al modello standard della cosmologia (Lambda Cold Dark Matter, ΛCDM), i valori sono significativamente più bassi rispetto a quelli che si ottengono misurando con precisione la velocità effettiva degli oggetti lontani. I cosmologi stanno cercando di risolvere questa discrepanza modificando il nostro attuale modello cosmologico. La sfida, tuttavia, è che questo modello fornisce altrimenti previsioni piuttosto buone sulla realtà. Quindi bisogna cambiarlo senza causare discrepanze altrove.

Un team dell’Università del New Mexico e dell’Università della California, Davis, potrebbe aver trovato un modo interessante per farlo. I ricercatori utilizzano il backgriund cosmico a microonde (CMB), l'”eco del big bang”. I modelli di temperatura e polarizzazione della CMB si sono formati principalmente durante il periodo di ricombinazione dell’universo, quando elettroni e ioni si sono combinati per formare atomi neutri. La scala di lunghezza di questi schemi determina H0, ma può essere stimata solo assegnando valori a determinati processi, come il tasso di scattering fotone-elettrone durante la ricombinazione e il tasso di espansione dell’universo in quel momento.

Nel nuovo studio, il team dimostra che, scalando opportunamente i valori assegnati a questi processi, si ottiene un valore di H0 derivato dalla ΛCDM che corrisponde al valore derivato dal redshift (cioè la velocità degli oggetti lontani). Con questo tipo di cambiamento, tutte le altre costanti fisiche rimarrebbero invariate. Quasi tutti – le abbondanze relative di deuterio ed elio nell’universo – il modello modificato prevede in modo errato. Ma questo problema, secondo il team, sarebbe più facile da risolvere rispetto alla discrepanza H0.

Se l’universo sfrutta in qualche modo questa simmetria, i ricercatori giungono a una conclusione estremamente interessante: che esiste un universo specchio molto simile al nostro, ma a noi invisibile – se non attraverso l’influenza gravitazionale sul nostro mondo. Un tale settore oscuro “a specchio” consentirebbe di scalare efficacemente i tassi gravitazionali in caduta libera, rispettando la densità media di fotoni, oggi accuratamente misurata. “In pratica, questa simmetria di scala potrebbe essere realizzata solo includendo nel modello un mondo a specchio, un universo parallelo con nuove particelle che sono tutte copie di quelle conosciute”, spiega Francis-Yan Cyr-Racine dell’Università del New Mexico. “L’idea di un mondo a specchio è nata negli anni ’90, ma finora non è stata riconosciuta come una possibile soluzione al problema della costante di Hubble. “A prima vista può sembrare assurdo, ma questi mondi a specchio hanno ricevuto molta attenzione in altri contesti perché possono aiutare a risolvere problemi importanti nella fisica delle particelle”, spiega Cyr-Racine. “Il nostro lavoro ci permette di collegare per la prima volta il fenomeno a un problema importante della cosmologia”.

Il fondo cosmico a microonde (Immagine: ESA / Planck)

(Immagine sopra: PantherMediaSeller / depositphotos.com)

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BrandonQMorris
  • BrandonQMorris
  • Brandon Q. Morris è un fisico e uno specialista dello spazio. Si è occupato a lungo di questioni spaziali, sia professionalmente che privatamente, e mentre voleva diventare un astronauta, è dovuto rimanere sulla Terra per una serie di motivi. È particolarmente affascinato dal "what if" e attraverso i suoi libri mira a condividere storie avvincenti di hard science fiction che potrebbero realmente accadere, e un giorno potrebbero accadere. Morris è l'autore di diversi romanzi di fantascienza best-seller, tra cui The Enceladus Series.

    Brandon è un orgoglioso membro della Science Fiction and Fantasy Writers of America e della Mars Society.