Nuovi dati sperimentali confutano teorie rivali secondo cui in un'epoca primordiale la dinamica dell'universo avrebbe deviato dalla descrizione data dalla teoria di Einstein

Fonte: Le Scienze

Un'analisi di oltre 70.000 galassie effettuata da una collaborazione di ricerca tra l'Università della California a Berkeley, l'Università di Zurigo e la Princeton University dimostra che l'universo, almeno fino a una distanza di 3,5 miliardi di anni luce dalla Terra, segue le regole della teoria della Relatività generale.

Grazie al calcolo della quantità di galassie che si aggregano in cluster e analizzando le loro velocità e le distorsioni dovute al materiale interposto, i ricercatori hanno mostrato come la teoria di Einstein spieghi la struttura e la dinamica del cosmo vicino meglio di quanto facciamo le teorie alternative alla teoria della relatività generale.

Una delle principali conseguenze di questo nuovo studio è che la materia oscura è la più probabile spiegazione per la dinamica osservata dei cluster di galassie.

Com’è noto, una delle previsioni più sorprendenti della Teoria della relatività generale di Einstein è il fatto che la gravità generata dalle grandi masse curvi lo spaziotempo e che faccia deviare i raggi di luce che si trovano a passare nelle vicinanze. Questa parte della teoria è stata verificata numerose volte con osservazioni astronomiche alle scale del sistema solare, ma altri test su scala galattica o cosmica si sono rivelati inconcludenti.

"Esistono alcune verifiche grossolane e imprecise della Relatività generale su scale galattiche, ma non possediamo buone previsioni per questi test dalle teorie concorrenti”, ha spiegato Uros Seljak, professore di fisica e astronomia dell'UC Berkeley e co-autore dello studio.

Questi test hanno acquisito notevole importanza negli ultimi decenni perché l’idea che una qualche massa invisibile permei l’universo disturba alcuni cosmologi teorici, che hanno cercato di modificare la Relatività generale in modo da poter fare a meno del postulato della materia oscura. Analogamente, per evitare l’ipotesi di un’energia oscura, avanzata per spiegare il fatto che l’espansione dell’universo invece di rallentare sembra accelerare, sono state formulate ulteriori teorie, come quella denominata f(R).

"L'aspetto interessante dell'essere arrivati a osservare la scala cosmologica è la possibilità di verificare tutte le teorie alternative della gravitazione, dal momento che è possibile confrontarle con le osservazioni sperimentali”, ha aggiunto Seljak. "Queste teorie alternative, che non richiedono l'esistenza della materia oscura, non sono in accordo con le osservazioni.”

In particolare, i dati sperimentali, ora riportati in un articolo pubblicato sulla rivista Nature, vanno a confutare la teoria della gravità tensoriale-vettoriale-scalare (TeVeS), e smentiscono i dati riportati lo scorso anno, secondo cui in un'epoca primordiale della storia dell'universo, tra 8 e 11 miliardi di anni fa, la dinamica dell'universo avrebbe deviato dalla descrizione data dalla teoria della relatività generale.