Cosè lenergia oscura?

L'energia oscura, la forma di energia dominante nello spazio, sta determinando l'espansione accelerata dell'universo, ma la sua natura resta un mistero assoluto. Ecco cosa c'è da sapere sull'energia oscura .

L'energia oscura è una forma ipotetica di energia proposta dai fisici per spiegare perché l'universo non solo è in espansione, ma si espande a un ritmo sempre crescente.

Si può pensare all'energia oscura come alla "controparte malvagia" della gravità: una forza "antigravità" che crea una pressione negativa che riempie l'universo e allunga l'intero tessuto dello spazio-tempo. Così facendo, l'energia oscura allontana gli oggetti cosmici a velocità sempre maggiori, anziché avvicinarli come fa la gravità.

Si stima che l'energia oscura costituisca circa il 68-72% dell'energia e della materia totali nell'universo (il "bilancio" materia/energia dell'universo), il che significa che domina nettamente sia la materia oscura sia la materia comune.

L'unica vera risposta alla domanda "cos'è l'energia oscura?" L'attuale affermazione "non lo sappiamo" può sembrare insoddisfacente. Tuttavia, gli scienziati non hanno le idee del tutto chiare a riguardo. Esistono diverse "candidate" principali per spiegare l'energia oscura, tra cui l'energia del vuoto spaziale (particelle che letteralmente appaiono e scompaiono nello spazio vuoto) e una "quinta forza" responsabile della pressione negativa che potrebbe causare l'espansione accelerata dell'universo.

Altre possibilità sono una varietà di diversi "tipi" di campi che potrebbero spiegare l'energia oscura, come un campo a bassa energia chiamato "quintessenza", campi tachionici, particelle ipotetiche che viaggiano più velocemente della luce e quindi invertono il tempo...

Tutto ciò è ancora puramente ipotetico, il che significa che l'unico modo in cui possiamo realmente "sapere" cos'è l'energia oscura in questo momento è attraverso i suoi effetti sull'universo.

Domande frequenti sull'energia oscura

Perché l'energia oscura è una parte necessaria dell'universo?

Circa 25 anni fa si è scoperto che l'Universo è in espansione e che questa espansione sta accelerando nel tempo. Questo processo è in corso da 5 miliardi di anni e sta causando l'allontanamento delle galassie. Sebbene tutte le osservazioni cosmologiche supportino questo fenomeno, non abbiamo ancora una spiegazione per questa tendenza all'espansione. Tuttavia, conosciamo le proprietà dell'ingrediente che provoca questo effetto: deve essere una sostanza o un liquido che superi la natura gravitazionale della gravità e deve essere diluito e diffuso nello spazio-tempo.

Nel 1999, il fisico Michael Turner ha dato il nome di energia oscura alla componente ipotetica del bilancio cosmologico. Quest'ultimo ingrediente è necessario per fornire una spiegazione plausibile dell'attuale tendenza all'espansione dell'Universo. Senza di esso, l'espansione rallenterebbe e alla fine l'Universo esploderebbe, riducendo le distanze tra le galassie osservate nella struttura su larga scala.

Come sappiamo che l'espansione causata dall'energia oscura non è legata solo al Big Bang?

Sì, il nostro modello cosmologico prevede un universo in espansione e, di conseguenza, l'esistenza di un evento che chiamiamo Big Bang caldo. Tuttavia, l'attuale stato di espansione non è costante nel tempo, ma è invece in aumento; Pertanto, questo aumento del tasso di espansione deve essere causato da un altro fattore, che non era principalmente attivo nelle fasi iniziali dell'Universo o al momento della formazione delle galassie.

Perché l'energia oscura è così misteriosa?

Poiché non possiamo misurarlo direttamente, e tanto meno sapere di cosa è composto, realizzare esperimenti per rilevarne e studiarne la vera natura è una sfida. Inoltre, le osservazioni attuali non concordano con il valore attuale della velocità di Hubble, quindi non siamo certi se l'energia oscura cambi nel tempo e, in tal caso, come influenzi la dinamica dell'espansione. Abbiamo degli indizi, ma c'è ancora molta strada da fare prima di "svelare" la natura e le caratteristiche dell'energia oscura.

Quali sono i principali punti di dubbio sull'energia oscura?

Secondo la maggior parte delle osservazioni, il "candidato" più probabile per l'energia oscura è la costante cosmologica, spesso associata alle fluttuazioni del vuoto quantistico. Questa è la spiegazione preferita (e più semplice) dell'energia oscura, al punto che è inclusa nel modello cosmologico standard. Ma ci sono altre proposte, come i campi scalari, i galeoni, gli assoni, i campi tachionici o persino il modello dinamico dell'energia oscura, tra molte altre idee.

È difficile prevedere se risolveremo il mistero dell'energia oscura nei prossimi 10 anni, ma per ora gli scienziati spaziali sono sicuramente sulla strada giusta per comprenderne il ruolo. Ci sono molti dati a supporto di questo percorso ed è certo che stiamo facendo progressi nella comprensione dell'energia oscura e delle sue origini cosmiche.