La settimana scorsa, il Strumento per la spettroscopia dell’energia oscura (DESI) ha concluso la sua prima indagine ufficiale. Negli ultimi cinque anni, l’esperimento ha registrato più di 47 milioni di galassie e 20 milioni di stelle in 11 miliardi di anni di storia cosmica.
L’thought di un grande, importante osservatorio che conclude una “corsa finale” suggerisce che, come suggerisce la frase, l’esperimento è Fatto. Ma per gli scienziati questo non potrebbe essere più lontano dalla verità. La conclusione di un’indagine importante è, in molti sensi, l’inizio di una scienza entusiasmante, poiché centinaia di scienziati affamati analizzano i nuovi dati in dettaglio. Questo processo può richiedere da un paio di mesi a diversi anni, soprattutto per i dati raccolti da uno strumento capace come DESI.
“Non appena si ottiene un’indagine sulla galassia come questa, diventa una vera miniera d’oro di informazioni”, ha spiegato il co-portavoce del DESI. Will Percival ha detto a Gizmodo durante una videochiamata. “C’è molta fisica codificata nella distribuzione delle galassie e tutta una ricchezza di scienza e analisi deve ancora venire”.
Ci vuole molto per spiegare il cosmo
Se segui la cosmologia, potresti ricordare un grande annuncio DESI nel 2025 che ha colpito una costante cosmologica statica. L’indagine suggeriva che l’energia oscura fosse in evoluzione, non costante. Secondo Percival, astrofisico dell’Università di Waterloo in Canada, questa scoperta è arrivata dallo studio delle osservazioni DESI dei suoi primi tre anni di attività: un gigantesco set di dati che gli scienziati stanno studiando. Ancora indagando.
Quindi, se l’analisi dell’anno scorso period una piccola anteprima di ciò che i dati DESI avrebbero potuto scoprire, la prima analisi completata dell’osservatorio – il set di dati “completo” – farà sicuramente molto di più. D’altra parte, la posta in gioco è alta. Dopotutto, le domande rilevanti qui riguardano come è nato l’universo, come sta crescendo e, forse soprattutto, come potrebbe finire.
“Con i dati validi come quelli ottenuti dal DESI, abbiamo davvero bisogno di fare un’analisi attenta e approfondita”, ha spiegato Percival. Anche solo preparare i dati per l’analisi scientifica è un compito enorme, ha detto, aggiungendo: “Dobbiamo fare cose come creare finti universi e finti cataloghi di galassie, e poi guardare come le nostre osservazioni influiscono sulla fisica originale che [dictate] questi universi falsi.
Confermato, ma non proprio
Questo livello di precauzione garantisce che i dati siano pronti per indagare idee come la costante cosmologica di Einstein, lambda (Λ). Questa metrica guida un’espansione accelerata dell’universo recente, come Andrea Liddleun astrofisico dell’Università di Lisbona in Portogallo, ha spiegato a Gizmodo. Il modello cosmologico customary utilizza lambda per presupporre che qualunque cosa causi questa accelerazione, tipicamente rappresentata come energia oscura, “mantiene una densità di energia perfettamente costante mentre l’universo si espande”, ha detto Liddle, che non è direttamente coinvolto nel DESI.
La maggior parte delle osservazioni finora hanno confermato questa spiegazione dell’evoluzione dell’universo, motivo per cui suggerire il contrario – come ha fatto l’analisi del DESI del 2025 – sarebbe “un’enorme scoperta che capovolgerebbe il modello customary della cosmologia”, ha osservato Kev Abazajianun astrofisico dell’Università della California, Irvine, anch’egli non coinvolto nel DESI.
“Tuttavia, la significatività statistica del risultato non è ancora così significativa”, ha detto Abazajian, “e dovrebbe essere rilevata anche da un sondaggio indipendente affinché possa essere considerata veramente credibile”.
“Questo tipo di domande dipende davvero da quanto bene conosciamo gli errori nei dati”, ha spiegato Percival. “Quindi dedichiamo molto tempo advert assicurarci che siano quanto più accurati possibile”.
Perché anche porre la domanda?
Potrebbe sembrare strano che, se i risultati osservativi sono conformi al lambda, gli scienziati stiano addirittura prendendo in considerazione opzioni various. Secondo questo, ciò ha a che fare con importanti complicazioni sul lato teorico della cosmologia e della fisica in generale Marina Cortesastrofisico dell’Università del Portogallo.
“È così difficile inserire lambda nel corpo secolare della fisica teorica che nessuno sa come o dove iniziare a cambiare quell’edificio […] a causa di discrepanze irrisolvibili con la fisica delle particelle”, ha detto a Gizmodo Cortês, che è stato coinvolto nelle prime fasi del DESI. “Indipendentemente dalla maggiore ingegnosità, complessità e sforzo collaborativo delle indagini, l’universo è rimasto fermo [that lambda is correct]. È un tiro alla fune tra l’universo e la fisica consolidata”.
Per quanto riguarda il modello cosmologico nel suo insieme, ci sono alcune discrepanze riguardanti la diversità delle densità delle galassie, così come la famigerata “tensione di Hubble” che circonda il tasso di espansione dell’universo, ha aggiunto Abazajian.
“È qui che l’indagine DESI gioca un ruolo vitale suggerendo una possibile evoluzione dell’energia oscura”, ha detto Cortês. “Se verificato, ciò fornirà nuove proprietà quantitative dell’energia oscura per diagnosticare la sua vera natura, anche se alla high quality il DESI dovesse confermarlo [lambda] ancora una volta, lo avrà fatto con una precisione sostanzialmente maggiore… senza lasciare spazio di manovra ai teorici pigri per ritardare il passaggio con [devising new models].”
E adesso?
Sia Abazajian che Cortês prevedono che otterremo alcune risposte con DESI e anche Euclideun altro telescopio spaziale lanciato per esplorare tutte le cose oscure nell’universo. Quest’ultimo dovrebbe pubblicare i suoi primi dati nell’ottobre di quest’anno.
“Se l’energia oscura in evoluzione viene vista in entrambi e con le stesse caratteristiche, questa è sulla buona strada per diventare una scoperta importante”, ha detto Abazajian.
Cortês, che ha recentemente visitato i membri DESI, ha detto a Gizmodo che la squadra lo è considerando un’indagine collaborativa sulle supernovae con l’Osservatorio Rubin, un’altra importante istituzione con capacità di livello mostruoso. Altre squadre lo sono già pianificando progetti successivi sia a DESI che a Rubin, ha detto.
Nel frattempo, secondo quanto riferito, il workforce DESI ha sei lotti da cinque a dieci articoli scientifici su diversi argomenti, tutti pianificati per essere pubblicati entro la high quality dell’anno, ha detto Percival a Gizmodo. Ancora una volta, questi dati provengono dal set di dati fino al terzo anno di attività del DESI. Vale la pena notare che lo strumento stesso non si è spento fisicamente ed eseguirà indagini supplementari fino al 2028 circa.
A partire da ora, il workforce sta lavorando all’elaborazione dei dati quinquennali per l’analisi scientifica, che secondo Percival richiederà dai due ai quattro mesi.
“E si spera, a quel punto, che la squadra avrà finito con il [data up to the third year] e saremo pronti advert andare avanti”, riflette Percival. “È un momento davvero emozionante per lavorare in cosmologia, perché stiamo lavorando con cose che non comprendiamo. Sono di parte, ma penso che ottenere più informazioni sia davvero fondamentale. La scienza che sta accadendo adesso è davvero entusiasmante”.
