Studio: il modello del Big Bang e’ fragile e incompleto

16 Maggio 2012, di Redazione Wall Street Italia

New York – Jean-Marc Bonnet-Bidaud e’ un astrofisco del Commissariato all’Energia Atomica (CEA), specializzato nell’astronomia di alta energia e nei corpi stellari alla fine del ciclo di vita. L’idea cardine del suo ultimo lavoro “Un altro cosmo“, scritto insieme allo storico e filosofo di scienze Thomas Lepeltier, e’ quella di incitare i ricercatori a studiare un nuovo modello cosmologico, alternativo a quello del Big Bang.

La teoria prevede l’esistenza di una materia e di un’energia nera che compongono da sole piu’ del 95% del contenuto dell’Universo e la cui natura resta tuttora sconosciuta allo scibile umano.

Secondo questo modello la materia comune di cui sono composte le stelle e i pianeti, nella loro superficie, conta solamente per il 5% del totale.

Un altro studio, che verra’ pubblicato sull’Astrophysical Journal, e’ partito dall’analisi del movimento di oltre 400 stelle vicine alla Terra, notando la curiosa assenza della materia nera nell’ambiente nelle immediate vicinanze del Sole.

Se altre ricerche confermeranno tale tesi, essa potrebbe rappresentare un serio punto di svolta per mettere in discussione il modello di base con cui viene descritto oggi il nostro Universo e la sua storia.

In generale, del modello standard della cosmologia non conosciamo ben il 95% degli elementi fondanti. E’ decisamente una percentuale molto alta. “Per i fisici come me – dice Bonnet-Bidaud in un’intervista al quotidiano Le Monde – questo elemento ‘incognito’ rende fragile il modello dell’Universo come lo conosciamo oggi. E’ il motivo per cui con questo libro, pubblicato dalla casa editrici Vuibert, vogliamo cercare di aprire nuovi orizzonti”.

Bonnet-Bidaud e la sua equipe hanno selezionato sei aspetti diversi sui quali il dibattito scientifico dovrebbe essere riaperto, con l’obiettivo di superare il modello del Big Bang.

La teoria, che ci spiega come l’Universo e’ nato e si e’ evoluto, si basa su alcune ipotesi molto rigide e restrittive, secondo l’astrofisico francese: “Abbiamo provato ad avere una visione piu’ ampia, sviluppando queste ipotesi e spiegando che ci potrebbero essere anche altri modi con cui il modello dovrebbe affrontare sei grandi questioni” riguardanti la creazione dell’universo.

In primis la geometria del cosmo e gli strumenti utilizzati per misurare le distanze. “Un cambiamento anche infinitesimale del modo con cui viene effettuata questa misura, cambierebbe completamente l’evoluzione dell’universo”.

In seconda istanza, la famosa questione dell’espansione dell’Universo: nella teoria orginale si osserva uno sfasamento tendente al rosso della luce emanata dagli oggetti lontani e ne deduciamo che l’Universo si dilata. Ma tale interpretazione, secondo l’autore del libro, “non e’ che una delle ipotesi possibili e non abbiamo obbligatoriamente bisogno di ottenere questo sfasamento verso il rosso della luce”. E’ un punto importante, perche’ si tratta della base stessa su cui si fonda il modello del Big Bang.

Il terzo aspetto riguarda la formazione degli elementi leggeri nell’Universo, che e’ stato sin qui presentato come una dimostrazione chiara dell’esistenza del Big Bang. In realta’, per essere veramente coerenti, bisognerebbe ripetere i calcoli effettuati, per potervi integrare le scoperte avvenute nel frattempo, come per esempio il ruolo che puo’ aver giocato la materia nera.

Il quarto punto e’ l’elemento essenziale della cosmologia moderna: il famoso irradiamento fossile, ovvero della luce diffusa e osservata nel dominio delle micro onde, che bagna l’universo intero.

“Dopo la sua scoperta nel 1965, l’irradiamento “fossile” e’ servito alla rinascita del modello del Big Bang, che la considera come la traccia raffreddata di un Universo altrimenti caldo e denso. Tale interpretazione e’ certamente plausibile, ma resta solo un’ipotesi, perche’ non esiste alcuna misurazione fisica che possa confermare, oggi come oggi, in maniera indiscutibile che si tratta di un raggio dal fondo dell’Universo”. Questo fascio di luce potrebbe infatti anche essere prodotto piu’ a livello locale, da processi fisici diversi.

Il quinto elemento riguarda la questione della misterioriosa energia e materia nera. Introducendo delle piccole modifiche all’omogeneita’ dell’Universo, Thomas Buchert e altri studiosi sono in grado di mostrare che si puo’ attraversare la materia e l’energia nera.

Restano ancora da dimostrare, tuttavia, le altre osservazioni correlate, ma e’ sicuramente un buon punto di partenza, che pero’ deve ancora essere approfondito. “E’ uno dei temi della cosmologia moderna che andrebbero affrontati assolutamente, anche perche’ la teoria non inventa nuove strutture che non sono osservabili. Per fare passi avanti in questo caso basterebbe modificare le ipotesi di partenza che probabilmente sono troppo semplicistiche”.

L’ultimo passaggio cruciale trattato nel libro e’ la dilatazione. Perche’ il modello del Big Bang funzioni, all’inizio della sua espansione, si presuppone che l’Universo abbia conosciuto un’accelerazione fenomenale (una dilatazione di 1050 volte in una frazione di secondo). Cio’ ha permesso di uniformare la sua densita’ e la sua tempertura.

Ancora non si sa quale processo fisico abbia potuto scatenare un tale fenomeno, perche’ bisognerebbe iniettare un’energia incredibile per raggiungere una dilatazione di questo tipo e portata. Anche in questo caso, dunque, ci sono ipotesi alternative che andrebbero prese in esame. Ad esempio un modello ciclico di contrazione-dilatazione dell’Universo. Anche in considerazione del fatto che in natura tutto e’ ciclico. Bisogna, in conclusione, essere consapevoli che tutti i modelli su cui si fonda la teoria della nascita dell’Universo sono speculativi.

“Siamo condannati a una scommessa sull’avvenire”, dice Bonnet-Bidaud. Tutti questi dubbi, che emergono nel libro, dovrebbero convincere molti cosmologi a essere piu’ prudenti e modesti.