90% di Universo in più

90% di Universo in più

Postato il 27 marzo 2010 alle 11:46

GOODS South Field in prima vista grazie al Hubble Space Telescope. Credit: NASA/ESA
Uno dei grandi enigmi e problemi dei astronomi, è da sempre stato il fatto che i rilievi o mappature intraprese riguardo galassie distanti, mancano 90% dei loro bersagli. Nessuno sapeva di certo perché questo accadesse, ma ora dei astronomi hanno scoperto che una grossa parte delle galassie la cui luce ci ha messo 10 miliardi di anni per arrivare da noi, non erano mai state scoperte. Questo è stato scoperto grazie all’Indagine estremamente profonda condotta con l’ausilio i 4 telescopi giganti da 8.2 metri che compongono il Very Large Telescope(VLT) dell’ESO,con aggiunto un filtro costruito apposta.
Questa indagine ha anche contribuito a scoprire alcune delle più pallide galassie mai viste.

Gli astronomi usano frequentemente la forte,caratteristica “impronta” della luce, emessa dall’idrogeno, conosciuta con il nome di linea Lyman-aplha, per sondare la quantità di stelle formate in posti molto lontani nell’universo,anche se avevano da tempo notato che molte galassie lontane passano inosservate in queste indagini. Un nuovo rilevamento con il VLT ha dimostrato per la prima volta che questo è esattamente quello che sta succedendo. Gran parte della luce Lyman-alpha è intrappolata all’interno della galassia che la emette, ed il 90% delle galassie non compaiono nei rilevamenti che usano la luce Lyman-alpha.

“Gli astronomi hanno sempre saputo che mancavano una frazione delle galassie, nelle osservazioni Lyman-alpha” spiega Matthew Hayes, autore ela ricerca pubblicata questa settimana su Nature,”ma ora per la prima volta abbiamo delle misurazioni a riguardo. Il numero di galassie mancate è sostanziale.”

Per capire quanta della luminosità totale veniva persa, Hayes insieme al suo team, hanno usato la camera FORS al VLT, insieme ad un filtro da loro costruito, a lunghezze d’onda corte, peer misurare la luce Lyman Alpha, usando il metodo standard delle indagini fatte finora. Poi usando la nuova camera HAWK-I, attaccata ad un altro telescopio del VLT, hanno esaminato la stessa area di spazio ma per luce emessa ad una lunghezza d’onda diversa: l’idrogeno brillante ad una linea conosciuta H-alpha. Hanno specificatamente guardato a galassie la cui luce ha viaggiato per più di 10 miliardi di anni(spostamento verso il rosso di 2.2), in un area ben studiata, conosciuta come GOODS-South field.

Questa notevole vista notturna mostra lo strumento MUSE nella cupola dell'UT4 del VLT: il tubo del telescopio è visibile nella parte superiore dell'immagine, mentre MUSE è illuminata in primo piano. La Via Lattea risplende attraverso la fenditura aperta della cupola. Crediti: ESO/Ghaouti Hansali/Fernando Selman

I telescopi del Very Large Telescope (VLT) dell'ESO, sotto il cielo stellato e la Via Lattea, con una meteora di passaggio. Credit: ESO

“Questa è la prima volta che abbiamo osservato una parte del cielo cosi in profondità in luce proveniente dall’idrogeno in queste due specifiche lunghezze d’onda, e questo si è dimostrato cruciale.” ha spiegato Goran Ostlin, membro del team. L’indagine è stata estremamente profonda, e ha rilevato alcune delle più palide galassie conosciute in questa epoca giovane della vita dell’Universo. Gli astronomi hanno quindi potuto concludere che i rilevamenti tradizionali fatti usando Lyman-alpha, vedono soltanto una piccola parte della luce totale emessa, dato che i fotoni Lyman-alpha sono distrutti dall’interazione con le nubi galattiche e la polvere. Questo effetto è drammaticamente più significativo nel caso dei Lyman-alpha che la luce H-alpha. Come risultato, molte galassie, una proporzione del almeno 90%, passano come invisibili nelle indagini. “Adesso sappiamo che se si vedevano 10 galassie, in realtà la c’erano almeno 100″spiega Hayes.

Metodi di osservazione diversi, e la scelta di usare la luce ad una particolare lunghezza d’onda, farà sempre si che si veda l’Universo soltanto parzialmente completo. Il risultato di questa indagine è un avvertimento a tutti i cosmologi, che nella loro ricerca delle primissime galassie nate nell’universo, spesso si basano su indagini fatte con la luce Lyman-alpha. ” Adesso che sappiamo quanta luce ci stavamo perdendo,possiamo cominciare a creare rappresentazioni e modelli cosmologici molto più accurati, capendo meglio quanto velocemente si sono formate le stelle in diversi momenti della vita dell’Universo.” spiega il co-autore Miguel Mas-Hesse.

il HAWK-I

La scoperta è stata possibile grazie alla camera unica usata. HAWK-I, che vide la luce la prima volta nel 2007, è uno strumento all’avanguardia. “C sono soltanto poche altre camere con un campo di visione più lardo della HAWK-I e sono su telescopi che hanno meno della metà della grandezza del VLT. Quindi soltanto VLT/HAWK-I è davvero in grado di scoprire in modo efficiente galassie cosi distanti e pallide.” spiega Daniel Schaerer, membro del team.fonte: http://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1013/eso1013.pdf

L’Universo Si Trova Dentro un Universo più Grande ?

L’Universo Si Trova Dentro un Universo più Grande ?

Postato il 9 aprile 2010 alle 19:13

Illustrazione artistica di un wormhole
Un wormhole, letteralmente buco di verme, è un ipotetico tunnel che collega due diversi punti nello spazio tempo, e,in teoria, alla fine di ogni wormhole potrebbero esserci due universi. Nikodem Poplawski, fisico teoretico della Indiana University, ha fatto un passo in più nella teoria proponendo che forse il nostro universo potrebbe trovarsi all’interno di un wormhole, che si trova all’interno di un buco nero, che a sua volta si trova all’interno di un universo molto più grande.

Pazzesco vero? Eppure per quanto possa sembrare assurdo, questo concetto di wormhole offre soluzioni alle equazioni della teoria generale della relatività di Einstein. Infatti, gli wormhole, chiamati anche Ponte Einstein-Rosen, offrono una soluzione cosi buona che molti teorici pensano che wormhole veri potrebbero eventualmente essere scoperti o anche creati, e forse potrebbero anche essere usati per viaggi rapidissimi tra vaste aree nello spazio, o addirittura viaggi nel tempo.

Comunque, una delle proprietà conosciute dei wormhole, è che sono altamente instabili e probabilmente collasserebbe all’istante se anche una piccolissima quantità di materia, come un singolo fotone, provasse a passare per loro.
Ma funzionerebbe,ed esisterebbe la materia, se noi fossimo all’interno di un wormhole,dentro un buco nero in un altro universo? Poplawski pensa di si. Il fisico teorico usa il sistema di coordinate euclidee, chiamate anche “Coordinate Isotrope” per descrivere il campo gravitazionale di un buco nero e per creare un modello del movimento radiale geodetico di una particella massiccia in un buco nero.

Diagramma su come potrebbero funzionare i ponti di Einstein-Rosen, o Wormhole. Credit: Anderson Institute

“Questa condizione sarebbe soddisfatta se il nostro universo fosse all’interno di un buco nero che esiste all’interno di un universo molto più grande.” ha spiegato Poplawski. “Dato che la teoria della relatività di Einstein non sceglie un orientamento per il tempo, se un buco nero può formarsi dal collasso gravitazionale della materia tramite un orizzonte degli eventi nel futuro allora anche il processo inverso è possibile. Questo tipo di processo descriverebbe l’esplosione di un buco bianco: materia che emerge dall’orizzonti degli eventi nel passato, come l’espansione dell’universo.”

Quindi… un buco bianco, sarebbe connesso con un buco nero, tramite un wormhole, ed è ipoteticamente la versione “rewind” nel tempo, di un buco nero.
La ricerca di Poplawski suggerisce che tutti i buchi neri astrofisici, e non solo i buchi neri Schwarzschild e Einstein-Rosen, potrebbero avere i ponti di Einstein-Rosen, ognuno con un nuovo universo dentro che si è formato simultaneamente al buco nero.
“Da questo ne deriva che il nostro universo potrebbe esso stesso essere nato da un buco nero esistente in un altro universo.” ha spiegato Poplawski.

Nikodem Poplawski, insegnante di Fisica Teoretica alla Indiana University

Continuando a studiare il collasso di una sfera di polvere in coordinate isotrope, e applicando le correnti ricerche di Poplawski ad altri tipi di buchi neri, si potrebbero evitare molti problemi che i scienziati hanno trovato nella teoria del Big Bang e il problema della perdita di informazioni nei buchi neri, che dice che tutta l’informazione sulla materia viene persa una volta che attraversa l’orizzonte degli eventi( in cambio però si contraddicono le leggi della fisica quantistica).Poplawski teorizza che questo modello in coordinate isotrope dell’universo come un buco nero potrebbero spiegare l’origine dell’inflazione cosmica.
Il problema ora è questo, possono queste idee essere provate? testate? Beh, c’è il problema che per vedere se un oggetto può viaggiare attraverso un wormhole, l’osservatore dovrebbe essere anch’esso nel wormhole, dato che l’interno di un wormhole non può essere osservato da fuori.

Una possibile soluzione è che un tipo di materia esotico non farebbe collassare il buco nero, quindi dovremmo creare, o essere fatti di, materia esotica per tenere il wormhole aperto. Ma forse, come propone Poplawski, se il wormhole è dentro un buco nero dentro un altro universo, allora funzionerebbe.
Insomma, serve un volontario. qualcuno si offre?

http://www.daviddarling.info/encyclopedia/W/wormhole.html

http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6TVN-4YK7J05-3&_user=1105409&_coverDate=04/12/2010&_rdoc=1&_fmt=high&_orig=search&_sort=d&_docanchor=&view=c&_acct=C000051666&_version=1&_urlVersion=0&_userid=1105409&md5=527aa56af33b06cfae015f4a4ccf12fd

La Materia-Specchio Potrebbe Riempire L’Universo?

La Materia-Specchio Potrebbe Riempire L’Universo?

Postato il 27 aprile 2010 alle 21:49

Una delle più luminose e colorate immagini dell'universo è stata ottenuta recentemente dal Hubble Space Telescope, grazie alla sua vista sia ottica che ultravioletta. Credit: NASA/ESA/Hubble
Se la materia oscura esiste, potrebbe avere la forma di pianeti-specchio, stelle-specchio, e galassie-specchio. Una teoria folle che gira da qualche anno, tuttavia adesso un fisico mostra alcune recenti prove che stanno confermando a quanto pare questa idea per alcuni versi.

Quando gli astronomi studiano le galassie distanti, vedono soltanto una piccola frazione della massa necessaria per tenere insieme tutte le stelle che la compongono. Senza qualcosa di extra, una massa in più nascosta, le galassie dovrebbero cadere a pezzi.
Gli astronomi hanno chiamato questa massa “materia oscura” ed i fisici in tutto il mondo si sono lanciati nella corsa sempre più disperata del trovare le prove di questa materia oscura anche qui sulla Terra. E per questo che ci sono più di 30 esperimenti in varie parti del pianeta che lavorano proprio su questa questione.
L’opinione generale è che, nonostante gli sforzi globali, la materia oscura rimane ben nascosta. Nessuno finora ha mai trovato niente di questa misteriosa materia.
Cioè nessuno aparte un gruppo italiano che ha passato gli ultimi 10 anni in laboratorio guardando un gigantesco cumulo di ioduro di sodio. La loro idea è che qualsiasi materia oscura che colpisce il composto dovrebbe generare un fotone. Inoltre pensano che, muovendosi la Terra intorno al Sole, dovrebbero osservare più fotoni quando passano nel mare di sfondo di materia oscura, di quanto invece succede quando si allontanano da essa.

Ovviamente il segnale di cambio stagionale in questione è proprio quello che il team spiega di star osservando. Dicono che l’esperimento chiamato DAMA/LIBRA è la prima diretta prova dell’esistenza della materia oscura.
Il problema è che nessun altro li crede, principalmente perché molti altri esperimenti non hanno visto niente. I critici dicono che qualcos’altro dev’essere responsabile dei cambi stagionali,forse qualche tipo di cambio ambientale,come una variazione nella temperatura.

Poi, circa un mese fa, tutto è cambiato quando un esperimento chiamato GoGent, negli USA, hanno detto di aver anch’esso trovato una prova della materia oscura.
GoGent cerca le prove che le particelle di materia oscura hanno colpito cristalli di germanio e abbastanza sicuri di loro, il team di GoGent spiega il loro esperimento ha sta dando abbondanti prove di questo tipo di collisioni.

Curiosamente,mentre la gran parte dei esperimenti cercano particelle di materia oscura relativamente pesanti che dovrebbero quindi produrre collisioni ad altissima energia,GoGent sta investigando riguardo a particelle molto più leggere.
La cosa interessante è che gli esperimenti portati dal progetto DAMA\LIBRA portano prove in un raggio di massa molto simile.

Illustrazione di una simulazione della struttura su grande scala, dell'universo. Nei vari panelli c'è uno zoom verso ammassi centrali di galassie. Credit: Millenium Run

Adesso i teorici stanno cercando di riconciliare i risultati del DAMA e del GoGent, trovando un modello di materia oscura che può spiegarli entrambi. Il mese scorso, Liam Fitzpatrick della Boston University insieme ad alcuni colleghi hanno suggerito che una particella leggera, debolmente interagente potrebbe spiegare entrambi i risultati.

Oggi, Robert Foot dell’Università di Melbourne ha una soluzione ancor più interessante. Dice che la materia-specchio potrebbe spiegare entrambi i risultati. “Questo risultato aggiunge peso all’interpretazione della materia oscura-specchio riguardo al rilevamento diretto nei esperimenti.”

La teoria dietro il concetto di materia-specchio suggerisce che ogni particella in un modello standard ha un equivalente specchio che interagisce con la materia ordinaria solo molto debolmente.
Comunque, le particelle specchio interagiscono tra di loro nello stesso modo in cui lo fanno le particelle ordinarie. Quindi in questo scenario, l’Universo è pieno di pianeti,stelle e galassie a specchio. Un idea davvero pazzesca.
Foot è uno dei principali propositori di questa interpretazione e spiega che anche tante altre osservazioni puntano verso questa idea.

Forse le nuove prove incoraggeranno gli astronomi a cercare più duramente. Se esiste, la materia-specchio dovrebbe essere osservabile anche in altri modi. Per esempio, la sua gravità dovrebbe piegare la luce causando fenomeni di microlenti. Anche se distinguere gli eventi di microlenti causati dalla materia-specchio da quelli causati dalla materia ordinaria sarà sicuramente molto impegnativo.

Tuttavia è un ipotesi sicuramente molto affascinante.

http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/1004/1004.1424v1.pdf

http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/1003/1003.0014v2.pdf

Come Costruire Un Multiverso

Come Costruire Un Multiverso

Postato il 10 maggio 2010 alle 19:51

Il nostro è soltanto uno di tanti universi? Credit: Deviantart user – sdelrussi

I metamateriali permettono la creazione di spazi adiacenti con le proprie leggi fisiche proprio come un multiverso. Si tratta di sostanze a cui i fisici hanno modificato l’abilità di sopportare campi elettrici e magnetici. Possono essere progettati per dirigere onde elettromagnetiche intorno, sopra e dietro gli oggetti per creare dei mantelli invisibili per nascondere gli oggetti.
Se questo vi ricorda il modo in cui i campi gravitazionali possono piegare la luce, allora non sarete sorpresi di sapere che esiste un analogia formale matematica tra i metamateriali ottici e la relatività generale.

L’idea che qualsiasi cosa Einstein possa fare, i metamateriali pure possono fare, ha alimentato un esplosione di interesse nel “spazio elettromagnetico”. I fisici hanno già investigato i buchi neri che risucchiano la luce senza rilasciarla e l’idea di wormhole(letteralmente “buchi di verme”) che connettono diverse regioni dello spazio elettromagnetico.Oggi, Igor Smolyaninov della Università di Maryland al College Park, dice che l’analogia con lo spaziotempo può essere portata molto più avanti. Spiega come sia possibile creare metamateriali che sono analoghi a diversi tipi di spazio pensanti dai cosmologi per spiegare diversi aspetti dell’Universo.

In queste teorie, lo spazio può avere un diverso numero di dimensioni che all’inizio della storia dell’Universo si sono compattate lasciandoci con le 3 dimensioni che conosciamo oggi, dello spazio, più quella del tempo. Nelle simmetrie di questi spazi, dipendono dalle dimensioni e dal modo in cui vengono compattate, che a sua volta determina le leggi fisiche in queste regioni.

Sembra che, spiega Smolyaninov, è possibile creare metamateriali con gli spazi elettromagnetici in cui alcune dimensioni vengono compattate.Inoltre sostiene che sia possibile creare sostanze in cui gli spazi variano da regione a regione, cosi che uno spazio con due dimensioni ordinarie e due compattate, potrebbe essere adiacente ad uno spazio con solo due dimensioni ordinarie ma anche connesso ad uno spazio bidimensionale con una sola dimensione compattata e cosi via.

Gli wormhole che fanno da vie transitorie tra queste regioni sono uno dei campi più affascinanti da studiare. Dovrebbe essere possibile osservare la nascita di fotoni in queste regioni e c’è pure un senso in cui la transizione potrebbe rappresentare la nascita di un nuovo universo.” Una simile transizione topologica potrebbe dar vita ad un nostro universo”, spiega Smolyaninov.

Continua mostrando che questi materiali possono essere usati per creare un multiverso in cui diversi universi hanno diverse proprietà. Infatti dovrebbe essere possibile creare universi con leggi fisiche molto diverse.
Questo apre una nuova area per gli dispositivi ottici. Smolyaninov fa l’esempio di universi elettromagnetici in cui i fotoni si comportano come se fossero massicci, senza massa o caricati, dipende dalla topologia dello spazio e dalle leggi fisiche che ci nascono.

http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1005/1005.1002.pdf

Galassie come granelli di sabbia nella nuova foto di Herschel

Galassie come granelli di sabbia nella nuova foto di Herschel

Postato il 28 maggio 2010 alle 19:03

immagine del Universo distante visto da Herschel tramite lo strumento SPIRE. Credito: ESA/SPIRE e HerMES

Semplicemente sbalorditivo. E difficile descrivere una foto di questa portata senza avere il batticuore! Pensate che ogni piccolo puntino colorato in questa nuova foto del telescopio spaziale Herschel, è una galassia che contiene miliardi di stelle. Si tratta di galassie distanti, luminose in infrarosso, e che ci appaiono in questa foto cosi come erano tra i 10 e 12 miliardi di anni fa, impacchettate tutte insieme come granelli di sabbia su una spiaggia, formando giganteschi cluster di galassie attirate dalla loro forza di gravità.
“Questi nuovi risultati sono incredibili. E sono soltanto un assaggio di quello che Herschel ci inizierà a far vedere man mano che continua a osservare e indagare i processi della nascita di nuove stelle, e della formazione di galassie nel nostro Universo. ” ha spiegato Dr. David Parker, direttore per le Scienze Spaziali e l’esplorazione, alla UK Space Agency.

Le galassie sono codificate a colori in blu,verde e rosso, e rappresentano le tre lunghezze d’onda in cui Herschel osserva. Quelle che appaiono in bianco hanno un eguale intensità in tutte e tre le lunghezze d’onda, e sono quelle che formano più stelle. Le galassie che si vedono in rosso, molto probabilmente sono le più distanti, quindi appaiono come erano circa 12 miliardi di anni fa.

Per più di un decennio gli astronomi si sono sempre fatti mille domande riguardo a queste galassie stranamente brillanti nel universo distante. Queste galassie luminose in infrarosso sembrano creare stelle a quantità cosi incredibilmente grandi che sfidano qualsiasi teoria convenzionale riguardo alla formazione delle galassie.

Adesso il telescopio spaziale a infrarossi della ESA, Herschel, con la sua incredibile capacità mappare con un alta sensibilità grandi aree, è riuscito ad osservare migliaia di queste galassie e a localizzarle precisamente nello spazio, mostrando per la prima volta quando sono vicine, come fossero delle sardine.

L’effetto screziato nell’immagine lascia vedere indizi riguardo alla composizione in cluster. Tutte le indicazioni portano a pensare che queste galassie erano molto indaffarate con il collidere continuamente l’una contro l’altra, formando cosi enormi quantità di stelle,risultante dalle loro violenti collisioni.
Questa immagine è parte del Herschel Multi-tiered Extragalactic Survey(HerMES) un progetto che studia l’evoluzione delle galassie nel universo antico. Il progetto usa uno strumento chiamato SPIRE(Spectral and Photometric Imaging REceiver),che usa per mappare e indagare zone molto grandi del cielo, arrivando già a ben 15 gradi quadrati,che equivale a circa 60 volte la superficie della luna piena nel cielo.

Questa particolare immagine è stata fatta in una regione dello spazio chiamata “Il buco Lockman”, che permette una linea diretta chiara di vista del universo distante. Questo “buco” si trova nella zona molto famigliare della Orsa Maggiore.

HerMES continuerà a raccogliere immagini di aree molto vaste del cielo, in maniera da permetterci di avere un idea più completa ed approfondita dell’evoluzione delle galassie e come queste interagivano 12 miliardi di anni fa.

http://oshi.esa.int/#detail=image.html?id=36

http://www.ukspaceagency.bis.gov.uk/18557.aspx

Il Tempo è Reale?

Il Tempo è Reale?

Postato il 14 giugno 2010 alle 18:25

“Il tempo è un illusione causata dal passaggio della storia”(Douglas Adams 1952-2001)

Il modo in cui affrontiamo la questione del tempo è il centro di un enorme scisma in fisica. Sotto la fisica classica newtoniana,e sotto la fisica quantistica, il tempo è assoluto, un metronomo universale che ci permette di determinare se gli eventi occorrono simultaneamente o in sequenza. Sotto la fisica di Einstein invece, il tempo non è assoluto, la simultaneità o la sequenza degli eventi è determinata relativamente all’osservatore. Per Einstein la velocità della luce (nel vuoto) è una costante, ed il tempo cambia in qualsiasi modo necessario per mantenere la velocità della luce costante a prescindere dai punti di riferimento diversi.

Sotto la Relatività Generale(RG),per cui il tempo è solo la lunghezza di un percorso nello spaziotempo, si è in grado di sperimentare di vivere per dieci anni, per esempio, indipendentemente da dove si è, o a che velocità ci si muove, ma se qualcun’altro misura la tua durata, potrebbe sperimentare un passaggio del tempo totalmente diverso. Ma anche sotto la RG(Relatività Generale), bisogna considerare se il tempo ha senso soltanto nel caso si tratti di una coscienza che vive a velocità molto minori di quella della luce, come la nostra. Se per esempio un fotone avesse una coscienza, potrebbe non avere percezione alcuna del tempo, e dal suo punto di vista, attraverserebbe l’intera galassia con i suoi apparenti 100.000 anni luce di diametro, in un istante. Certo, questo inizia a far pensare se lo spazio pure sia reale o meno.La fisica quantistica richiede(quella branca della fisica che si interessa dell’infinitamente piccolo, cioè del comportamento delle energie interne interatomiche e delle particelle di dimensioni inferiori a quelle dell’atomo, come gli elettroni o i fotoni di luce.In questo mondo spesso le leggi che conosciamo noi non funzionano più.) un tempo assoluto(avvolte almeno), specialmente nel caso in cui si parli di entanglement quantistico, dove la rotazione di una particella influenza la rotazione del suo partner correlato istantaneamente e simultaneamente. Lasciando da parte gli sconcertanti misteri imposti dell’azione istantanea lungo grandi distanze, la natura simultanea dell’evento implica l’esistenza di un tempo assoluto.

In un tentativo di riconciliare la Relatività Generale con la Meccanica Quantistica, il tempo sparisce tutto insieme! Questo nell’equazione Wheeler-DeWitt per la gravità quantistica. Non che molti pensino a questa equazione come un successo al 100% di riconciliare le due teorie ma,nonostante questo, questa linea di pensiero sottolinea il “problema del tempo” quando si cerca di sviluppare una “Teoria del Tutto”.

Durante una competizione del 2008 riguardo alla natura del tempo, proposta dall’Istituto per le Questioni Fondamentali, i temi vincenti,provenienti da scienziati di tutto il mondo, potrebbero essere raggruppate in “il tempo è reale”, “no non lo è”, e infine, “in un modo o nell’altro, è utile per preparare la cena”.

Il gruppo chiamato “Il tempo non è reale” dice che si tratta soltanto di un sotto prodotto di quello che l’universo fa(tutto dalla rotazione della Terra alla transizione di un atomo di cesio(riferito al orologio atomico.la cosa relativa a cui calibriamo tutti i nostri orologi).

I membri del team “Il tempo non è reale” fanno anche riferimento al tentativo di Boltzmann di banalizzare la freccia del tempo proponendo che viviamo in una “tasca locale” dell’universo dove c’è stata una fluttuazione random verso il basso dell’entropia, cosi che la freccia del tempo in avanti percepita è soltanto il risultato di un universo che ritorna in equilibrio, essendoci uno stato di entropia più alta dove è molto freddo e gran parte della materia si è evaporata. E’ concepibile che un altro diverso tipo di fluttuazione da qualche parte potrebbe facilmente risultare in una freccia che punta nella direzione opposta.

Quasi tutto comunque sono d’accordo che il tempo probabilmente non esiste fuori dal nostro universo prodotto dal Big Bang, e le persone del gruppo che vogliono “solo continuare a preparare la cena” suggeriscono che ammettere che lo spazio tempo potrebbe essere soltanto una proprietà della meccanica quantistica. Detto questo, diamo il via libera alla matematica!

http://it.wikipedia.org/wiki/Tempo

http://en.wikipedia.org/wiki/Special_relativity

http://it.wikipedia.org/wiki/Teoria_quantistica_dei_campi_nello_spazio-tempo_curvo

Dubbi sui dati WMAP e la Materia ed Energia Oscura?

Dubbi sui dati WMAP e la Materia ed Energia Oscura?

Postato il 16 giugno 2010 alle 20:21

immagine della Radiazione Cosmica di Fondo raccolta dal WMAP

Una nuova ricerca da parte di astronomi del Dipartimento di Fisica dell’Università di Durham suggerisce che la conoscenza convenzionale riguardo al contenuto dell’Universo potrebbe essere sbagliata. Utane Sawangwit, studente appena laureato, insieme a Tom Shanks,professore di Fisica, hanno analizzato i dati provenienti dalla sonda spaziale WMAP(Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) che ha come compito lo studio del calore rimasto dopo il Big Bang. I due scienziati hanno scoperto prove che gli errori nei suoi dati potrebbero essere molto più grandi di quanto si pensava precedentemente. Cosa che a sua volta rimetterebbe in questione il modello standard per spiegare e descrivere l’Universo.
Lanciato nel 2001, il WMAP misura le differenze nella Radiazione cosmica di fondo(Cosmic Microwave Background = CMB), che non è altro che il calore residuo del Big Bang che riempie l’Universo e appare da tutte le direzioni su l’intero cielo. Le osservazioni del WMAP ha scoperto che le onde erano circa 2 volte la grandezza della Luna nel cielo, o circa un grado in diametro.

Grazie a questi risultati, gli scienziati hanno concluso che il cosmo era composto per circa il 4 % di materia “normale”, 22% di materia oscura,invisibile, e per il 74% di energia oscura. I dibattiti riguardo alla vera natura del lato oscuro dell’Universo(materia oscura/ energia oscura) continuano anche oggi.
Materia Oscura, Energia Oscura, Radiazione Cosmica di Fondo
Sawangwit e Shanks hanno usato oggetti astronomici che appaiono che punti irrisolti nei telescopi radio, per mettere alla prova il modo in cui il WMAP “leviga” è uniforma i dati che compongono le mappe. I due scienziati hanno scoperto che l’appianamento è molto più grande di quanto precedentemente si pensava, suggerendo che le misurazioni che la sonda ha ottenute delle increspature(le onde di radiazione) non sono cosi precisi come si pensava. Se questo fosse vero, significherebbe che le increspature sono significativamente più piccole, cosa che implicherebbe che la materia oscura e l’energia oscura,nati per spiegare la non concordanza tra previsioni dei modelli teorici ed i dati ottenuti con le osservazioni, non esistono neanche dopotutto.

“Le osservazioni della Radiazione Cosmica di Fondo, sono uno strumento potentissimo per i cosmologi, ed è vitale che venga verificato alla ricerca di effetti sistematici. Se i nostri risultati si dimostrano giusti, diventerà molto meno probabile che l’energia oscura e le esotiche particelle della materia oscura, dominino l’Universo. Quindi l’idea che l’Universo abbia un lato oscuro ne risentirà molto.” spiega il professor Shanks.

Inoltre, gli astronomi dell’Università di Durham hanno recentemente collaborato con un team internazionale la cui ricerca suggeriva che la struttura della CMB potrebbe non fornire una cosi robusta verifica della presenza dell’energia oscura, come precedentemente si pensava.

Se invece l’energia oscura esiste, allora sta causando un accelerazione dell’Universo. Nel loro viaggio dalla Radiazione Cosmica di Fondo(CMB) fino ai telescopi come il WMAP, i fotoni(le particelle di base della radiazione elettromagnetica che include la luce e le onde radio) viaggiano tramite supercluster giganteschi di galassie. Normalmente un fotone CMB dovrebbe essere all’inizio spostato verso la parte blu dello spettro(per effetto Doppler) quando entra il supercluster, per poi tornare nella parte rossa dello spettro quando esce fuori, cosi che i due effetti si cancellino. Tuttavia, se i supercluster di galassie stanno accelerando lontano l’una dall’altra, questa cancellazione non avviene in maniera esatta, quindi i fotoni rimangono leggermente spostati verso il blu dopo il loro passaggio. Ovviamente per spiegare l’accelerazione delle galassie serve una qualche energia, ed è qui che nasce l’idea di energia oscura. Temperature leggermente alte dovrebbero vedersi nelle mappe della CMB laddove i fotoni sono passati in mezzo a supercluster.

viaggio dei fotoni nel modello standard sopra e nel modello con l’universo accelerato sotto

Tuttavia i nuovi risultati, basati sul Sloan Digital Sky Survey, che ha esaminato circa 1 milione di galassie luminose rosse, suggerisce che non esiste alcun simile effetto, minacciando di nuovo la stabilità del modello standard dell’Universo.

“Se il nostro risultato viene ripetuto e riconfermato nelle nuove indagini sulle galassie, nel Emisfero Sud, allora questo metterebbe in grave difficoltà il concetto di energia oscura.”

Se l’universo non ha davvero alcun “lato oscuro”, questa sarà una grandissima conquista fisica e astronomica,essendo riusciti finalmente a risolvere l’enorme problema legato alla loro natura, che era una delle questioni maggiori dell’ultimo secolo. Eppoi molti fisici la fuori saranno sollevati. Avere un modello che dipende dall’esistenza di esotiche particelle che compongono la materia oscura ed una forma d’energia oscura completamente sconosciuta, non faceva dormire tranquillo alcun fisico e astronomo da ormai tantissimi decenni. Risolverebbe inoltre i problemi riguardo alla nascita delle stelle nelle galassie.

Paragone tra la nuova mappa ottenuta dalla sonda europea Planck e la precedente mappa ottenuta dalla sonda WMAP della NASA, che si occupa di simili analisi ed è quella che ha creato la prima mappa completa di questa regione spettrale del cielo. Credit: ESA/NASA

Il professor Shanks conclude dicendo che:” C’è ancora una buona probabilità che il modello standard con il suo enigmatico lato oscuro sopravviva, dato che non è cosi semplice spiegare tutti i fenomeni con solo questa mancanza di precisione nei dati, tuttavia servono più test a riguardo. La missione spaziale della ESA, Planck attualmente sta esaminando e raccogliendo nuovi dati sulla Radiazione Cosmica di Fondo, e fornirà nuove vitali informazioni per aiutarci a rispondere a queste fondamentali questioni riguardo alla natura dell’Universo in cui viviamo.”

Approfondimenti:

http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/0911/0911.1352v2.pdf

http://ukads.nottingham.ac.uk/abs/2010MNRAS.402.2228S

http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/0912/0912.0524v2.pdf

http://www.ras.org.uk/index.php?option=com_content&task=view&id=1773&Itemid=2