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Energia Oscura

L’ingrediente preponderante e più misterioso del modello standard attuale è senza dubbio la cosiddetta energia oscura, che contribuisce a circa il 75% della densità di materia/energia dell’Universo e ne provoca l’attuale espansione accelerata. L’evidenza più diretta di tale accelerazione viene dall’osservazione di “candele standard” a distanze cosmologiche, ovvero oggetti la cui luminosità intrinseca può essere calibrata a priori e la cui distanza quindi misurata direttamente dalla luminosità apparente. E’ questo il caso delle cosiddette Supernove di tipo Ia, che alla fine degli anni ’90 hanno permesso di evidenziare per la prima volta la presenza di accelerazione. Le ricerche attuali e future si concentrano sul cercare di evidenziare una dipendenza dal tempo della cosiddetta “equazione di stato” dell’energia oscura, per dimostrare se l’energia oscura sia semplicemente la costante cosmologica di Einstein, oppure sia legata ad un campo di energia primordiale anch’esso legato alla formazione delle particelle elementari. A questo scopo diversi progetti in corso e proposte per il futuro sono dedicati a ricerche sistematiche di supernove Ia, sia da terra sia dallo spazio. Sicuramente essi accresceranno notevolmente nei prossimi anni la mole di dati sulle SNe lontane, portando nuova luce sulla natura dell’accelerazione cosmica. La ricerca e la calibrazione di nuove candele standard (quali SNe “core-collapse” e gamma-ray bursts) sono un’altra area di ricerca cui dedicare un’attenzione crescente.

Altri esperimenti hanno in programma di realizzare coperture di grandi aree di cielo con immagini di alta qualità (e quindi in generale osservate dallo spazio) per misurare il cosiddetto effetto di lente gravitazionale debole (weak lensing). Tale distorsione, introdotta nelle immagini delle galassie ”di sfondo” da parte della distribuzione di massa incontrata lungo il cammino che i fotoni compiono per arrivare a noi, dipende dalla crescita gravitazionale delle fluttuazioni e in ultima istanza dai parametri cosmologici. Lo scopo finale di queste surveys è la realizzazione di mappe di “shear”, come viene chiamata la deflessione da weak lensing, in diversi intervalli di redshifts, producendo una tomografia delle strutture cosmiche ad epoche successive. Queste “lastre tomografiche” misurano direttamente la storia di espansione e di strutturazione dell’Universo che dipendono direttamente dalla presenza di energia oscura.

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