E' più caldo di quello che dovrebbe essere: cosa sta accadendo all'universo

Una nuova scoperta all’intero dell’universo: le temperature di questo sono più calde del solito. Gli scienziati però hanno capito il motivo

perché l'universo è più caldo — Universo – Adobe – Ecoo.it

E’ ancora troppo presto per stilare e prevedere le temperature dei mesi estivi. Ma se dovesse continuare sulla falsa riga dello scorso anno, il rischio è quello di passare una seconda estate davvero bollente. Con tutto quello che ne consegue. Su tutto il possibile razionamento dell’acqua.

Colpa del riscaldamento globale che ha innalzato le temperature e, soprattutto, sciolto molti ghiacciai. Eppure nell’intera galassia, la Terra non è l’unico elemento – se così si può definire – ad essere più caldo del solido. Una scoperta figlia di alcune osservazione compiute da astrofisici. A surriscaldarsi è, infatti, proprio l’universo.

Spazio più caldo: la soluzione proposta

Il gas intergalattico nell’universo è più caldo di quanto previsto. Un team di astrofisici propone che una forma esotica di materia oscura chiamata “fotoni oscuri” possa essere responsabile del riscaldamento. Queste particelle sono portatrici di una quinta forza della natura che la materia normale non sperimenta. A volte questi fotoni oscuri possono diventare fotoni regolari, fornendo una fonte di calore.

Potremmo scoprire i fotoni oscuri esaminando il gas intergalattico attraverso la foresta Lyman-alfa. Quando osserviamo la luce proveniente da un oggetto lontano e luminoso, come un quasar, possiamo notare una serie di lacune nello spettro di luce. Questo accade perché la luce deve attraversare miliardi di anni luce di gas per arrivare a noi, e a volte attraversa ammassi densi di idrogeno neutro, un tipo di idrogeno che permea le nubi di gas nell’universo.

La maggior parte della luce passa attraverso il gas senza subire alterazioni, ma una lunghezza d’onda specifica viene assorbita. Questa lunghezza d’onda corrisponde alla differenza di energia per far passare un elettrone dal primo al secondo livello di energia negli atomi di idrogeno. Quando gli astronomi esaminano la luce proveniente dall’oggetto, sembrerà uniforme tranne per una lacuna nella lunghezza d’onda, nota come linea Lyman-alfa, che rappresenta la transizione energetica specifica.

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La luce proveniente dall’oggetto lontano incontrerà molte nubi e grumi di idrogeno neutro. L’espansione dell’universo causa lo spostamento verso il rosso dei vuoti spettrali a diverse lunghezze d’onda, con ogni nuovo vuoto che appare a una lunghezza d’onda diversa a seconda della distanza dalla nube di gas specifica. Il risultato finale è la foresta Lyman-alfa: una serie di linee e lacune nello spettro. In un recente studio pubblicato sulla rivista Physical Review Letters, un team di astrofisici ha notato che le nubi di gas intergalattico sembrano essere leggermente più calde rispetto a quanto previsto dalle simulazioni al computer.

Utilizzando la foresta Lyman-alfa, i gap nello spettro di luce causati dalla luce che passa attraverso l’idrogeno neutro, i ricercatori hanno misurato la temperatura del gas. La larghezza dei gap dipende dalla quantità di energia cinetica delle molecole. Il che significa che più caldo è il gas, più largo sarà il gap. Questa differenza potrebbe essere causata da una forma sconosciuta di materia oscura, nota come “fotoni oscuri”, che fornirebbero una fonte di calore.

Gli autori dello studio ipotizzano che la discrepanza possa essere causata dalla presenza di “fotoni oscuri” nel nostro universo. Questa è una forma ipotetica di materia oscura, che rappresenta circa l’80% della massa dell’universo e non interagisce con la luce. La materia oscura è ancora sconosciuta e il campo è aperto a molte possibilità, tra cui un nuovo tipo di particella che media le interazioni tra altre particelle invece di particelle invisibili.

Il fotone è noto come il portatore di forza dell’elettromagnetismo che crea elettricità, magnetismo e luce. I fotoni oscuri, secondo gli autori dello studio, sarebbero un vettore di forza per una nuova forza della natura che non opera nei soliti ambienti. Essi avrebbero ancora una piccola massa e potrebbero rappresentare la materia oscura e interagire con altre particelle di materia oscura. Inoltre, i fotoni oscuri potrebbero occasionalmente trasformarsi in un normale fotone.

I fotoni oscuri possono occasionalmente scambiare identità con i fotoni normali e quando lo fanno, continuano a riscaldare oggetti. I ricercatori hanno simulato l’evoluzione dell’universo considerando questi fotoni mutaforma e hanno scoperto che una combinazione di massa del fotone oscuro e probabilità di trasformarsi in un fotone normale potrebbe spiegare una discrepanza di riscaldamento. Tuttavia, non c’è ancora una prova schiacciante per l’esistenza dei fotoni oscuri e altre spiegazioni sono possibili. Questi risultati sono solo un indizio interessante e ulteriori ricerche sono necessarie per continuare a esplorare questa idea esotica.