La scienza si unisce contro un enigma cosmologico

Misurare qualcosa di invisibile può essere difficile. Se poi le due componenti di gran lunga più comuni nell'universo sono entrambe invisibili, le cose si complicano ancora di più. Ma gli astronomi non si sono demoralizzati, e in questi anni abbiamo fatto importanti passi in avanti sul fronte della materia e dell'energia oscura. La prima si trova assieme alla materia normale, ma, non emettendo luce, è impossibile da vedere. La seconda è ancor più misteriosa. Gli astronomi sospettano che si tratti di una forza opposta a quella della gravità, e che sia responsabile per l'accelerazione dell'espansione dell'universo.

Si è aperta in questi giorni la terza edizione di una competizione piuttosto unica nel suo genere, che premia gli scienziati che progettano nuovi strumenti per risolvere questo mistero. La competizione si chiama GREAT3 ed è promossa dal JPL della NASA e dall'europeo PASCAL2.
La competizione riunisce scienziati da ogni campo per trovare nuovi alleati contro la «guerra» dell'energia e della materia oscura. Ai partecipanti viene chiesto di risolvere milioni di casi individuati dal telescopio spaziale Hubble, nel tentativo di rivelare nuove informazioni sul tessuto e sul destino del nostro universo.
«Le prime due edizioni sono state un grande successo, attraendo in questo campo cervelli dell'apprendimento automatico e della fisica delle particelle», scrive Whitney Clavin del JPL. «L'apprendimento automatico consiste nel programmare algoritmi per permettere ai computer di imparare da soli usando dati dal mondo reale. Ha numerose applicazioni, come i software di riconoscimento facciale, le diagnosi mediche e i filtri anti-spam, per citarne solo alcuni».
«Altri scienziati hanno pensato a lungo sullo stesso tipo di algoritmi che abbiamo bisogno per i nostri strumenti cosmologici», spiega Jason Rhodes, sempre del JPL. «Vogliamo acquisire quelle conoscenze e vedere questo campo crescere».
Ad oggi, il metodo più usato per studiare la materia e l'energia oscura è un fenomeno del tutto naturale, chiamato lente gravitazionale. Esso si verifica quando un ammasso di materia oscura giace tra noi e una lontana galassia, così che la luce di quest'ultima debba attraversarlo e ci giunge quindi deformata dalla gravità della materia oscura. Misurando le deformazioni subite dalla luce, gli scienziati sono in grado di mappare la materia oscura, nonostante sia invisibile.
«La materia oscura si chiama così perché non emette luce e quindi non si può vedere. Le galassie sono tenute insieme dalla forza gravitazionale – un miracolo della scienza – ma i nostri calcoli, limitandoci alla materia che conosciamo, non permetterebbero alla materia di restare compatta sotto forma di galassie», aveva spiegato un anno fa l'astrofisico Giovanni Bignami, ex-direttore dell'ESA e attuale direttore dell'INAF, in un'intervista esclusiva rilasciata ai nostri microfoni. «Quindi, c'è bisogno dell'intervento di "qualcos'altro": la materia oscura. Soltanto immaginando la presenza di questa materia possiamo far stare insieme le galassie. Io sostengo che esista, anche se non è ancora stata identificata chiaramente. L'effetto lente gravitazionale è un'ulteriore prova dell'esistenza della materia oscura. Non sappiamo di cosa sia fatta, ma è facile immaginarla costituita da particelle con una massa e non luminose, come i neutrini, oppure particelle nuove che scopriremo col Cern. Il discorso sull'energia oscura è più complesso, ma essenzialmente è abbastanza simile. Intuitivamente, le galassie si attraggono a vicenda e questo movimento dovrebbe rallentare l'espansione dell'universo, o addirittura farlo collassare. Ma negli ultimi anni si è scoperto che questa espansione sta accelerando, come se ci fosse qualcosa che dall'esterno "tira" l'universo oppure che ci "spinge" dall'interno, e qui le cose si fanno molto meno chiare.»
Il vincitore della competizione sarà annunciato nel Maggio dell'anno prossimo e vincerà tremila dollari di equipaggiamento scientifico.

Foto © UCL/NASA/JPL-Caltech/Polluce Notizie
Fonte NASA 2013-342
La scienza si unisce contro un enigma cosmologico La scienza si unisce contro un enigma cosmologico Reviewed by Pietro Capuozzo on 28.11.13 Rating: 5
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