energia oscura

energia oscura

energìa oscura locuz. sost. f. – Ipotetica forma di energia elastica repulsiva che pervade lo spazio, di natura sconosciuta, introdotta per spiegare l’espansione accelerata dell’Universo. I modelli evolutivi della struttura attuale dell’Universo fanno riferimento al fatto che l’osservazione di supernovae lontane ha evidenziato che queste si trovano a una distanza maggiore di quanto ci si aspettasse, in conseguenza di un’espansione ancora accelerata dello spazio. Si è interpretata tale espansione come dovuta all’azione di una forma di energia a pressione negativa. L’analisi della radiazione cosmica di fondo ha altresì dimostrato che l’Universo possiede una geometria di tipo euclideo, cioè piatta. Per rendere conto di una tale geometria, è necessario integrare la quantità di materia presente nell’Universo (composta soprattutto di materia oscura) con un contributo di circa il 72% di energia oscura. La presenza di tale energia, e la conoscenza della sua natura, ha profonde ripercussioni sul destino dell’Universo, vale a dire sul legame esistente tra la geometria dello spazio e il modo con cui si espande. Dalla scoperta dell’espansione dell’Universo si è cercato di misurarne il rallentamento, che dovrebbe essere causato dall’attrazione gravitazionale della materia e della radiazione, i due costituenti dell’Universo. Il tasso di espansione si ricava misurando contemporaneamente la velocità di allontanamento e la distanza delle galassie; la prima misura si ottiene facilmente dall’analisi spettrale della radiazione emessa, la seconda è molto difficile da ottenere, perché non si ha alcun punto di riferimento per il confronto. Per indagare gli spazi più profondi dell’Universo ci si è avvalsi dello sviluppo di tecnologie avanzate, in particolare delle camere CCD (Charge coupled devices), in grado con la loro sensibilità di monitorare larghi settori di cielo e di esplorare migliaia di galassie: ciò ha permesso di misurare in numero significativo un parametro che dà un’indicazione alquanto precisa di grandi distanze, la luminosità delle supernovae Ia. Da tali misure, sul finire del secolo scorso ci si è accorti inaspettatamente che le supernovae erano meno luminose del previsto, quindi più lontane di quanto ci si sarebbe aspettato nell’ipotesi di un’espansione rallentata dello spazio. Negli anni successivi, ulteriori conferme sono arrivate da osservazioni di supernovae più distanti, tra cui quelle del telescopio spaziale Hubble del 2003 e dell’ESSENCE (Equation of state: supernovae trace cosmic expansion) Supernova Survey del 2007. Il Dipartimento dell'energia degli Stati Uniti e la NASA stanno mettendo a punto il progetto scientifico JDEM (Joint dark energy mission) per l’osservazione di supernovae ancora più lontane; il lancio è previsto per il 2016. La causa dell'e. o. è stata cercata sia nella teoria della relatività generale sia nella meccanica quantistica. La relatività permette di individuare forme di energia che producono una gravità repulsiva, già introdotta da Einstein nel tentativo di mantenere in equilibrio il suo primo modello statico dell'Universo. Si parla anche in termini quantistici di energia del vuoto, che non va pensato come realmente vuoto ma costituito da particelle virtuali capaci di esercitare forze di repulsione. Al contrario della materia, che tende ad aggregarsi, l’e. o. è distribuita uniformemente nello spazio e ha profonde ripercussioni sull’evoluzione dell’Universo. Dopo una prima fase di rallentamento, quando l’energia gravitazionale della materia era dominante, l’Universo ha iniziato ad accelerare, qualche miliardo di anni fa, nel momento in cui con l’espansione la materia è diventata più rarefatta e la sua attrazione gravitazionale si è indebolita lasciando prevalere l’energia oscura. In futuro, spinto dall’e. o., se resterà costante o addirittura aumenterà, lo spazio si espanderà e si svuoterà sempre più: con il passare del tempo la nostra galassia rimarrà isolata da tutte le altre, che, a mano a mano, scompariranno dall’orizzonte cosmico. Si è anche ipotizzato che il ruolo dell'e. o. diventi così rilevante, a causa della sua azione repulsiva, da lacerare la materia anche nelle sue strutture più intime.