E se la Terra si trovasse dentro un vuoto cosmico? Ecco la teoria

Una delle questioni più enigmatiche della cosmologia, ovvero la velocità di espansione dell'universo, potrebbe trovare una spiegazione in una teoria sorprendente: la Terra si trova all'interno di un gigantesco vuoto spaziale.

Questa ipotesi, proposta da Ofer Cohen, fisico e professore associato di fisica applicata presso l'UMass Lowell, suggerisce che la nostra posizione in un'area con densità inferiore alla media possa influenzare le misurazioni locali dell'espansione dell'universo.

Nel loro nuovo studio, i ricercatori presentano l'idea che viviamo in un vasto vuoto spaziale, capaci di gonfiare le misurazioni locali dell'espansione dell'Universo a causa degli effetti gravitazionali delle regioni più dense circostanti. Questo vuoto, con un raggio di circa un miliardo di anni luce e una densità inferiore del 20% rispetto alla media dell'universo, sarebbe inaspettato nel modello standard e quindi controverso.

Per testare ulteriormente l'idea, i ricercatori hanno utilizzato una teoria alternativa chiamata Modified Newtonian Dynamics (MOND), che propone che le anomalie nelle velocità di rotazione delle galassie possano essere spiegate da una modifica della legge di gravità di Newton in condizioni di gravità molto debole.

Osservazioni recenti hanno fornito un test cruciale del modello basato sulla velocità prevista in diverse località, misurando il cosiddetto flusso di massa, ovvero la velocità media della materia in una determinata sfera.

Queste osservazioni mostrano che il flusso di massa delle galassie su questa scala ha una velocità quadrupla rispetto a quella prevista nel modello standard e sembra aumentare con la dimensione della regione considerata, il contrario di quanto previsto dal modello standard. La probabilità che ciò sia coerente con il modello standard è inferiore a uno su un milione.

I risultati dello studio suggeriscono che la nostra posizione vicino al centro di un vasto vuoto possa consentire fluttuazioni locali nel tasso di espansione odierno a seconda della nostra posizione. Questi risultati arrivano in un momento in cui le soluzioni popolari alla tensione di Hubble stanno incontrando difficoltà.

Alcuni ritengono che siano necessarie misurazioni più precise, mentre altri pensano che possa essere risolta assumendo che l'alto tasso di espansione che misuriamo localmente sia effettivamente corretto. Se l'universo si fosse espanso del 10% più velocemente per la maggior parte della sua storia cosmica, sarebbe anche circa il 10% più giovane, contraddicendo le età delle stelle più antiche.

L'esistenza di un vuoto locale profondo ed esteso nei conteggi delle galassie e nei flussi rapidi osservati suggerisce fortemente che la struttura cresce più velocemente del previsto su scale di decine a centinaia di milioni di anni luce. Inoltre, sappiamo che l'ammasso di galassie massiccio El Gordo si è formato troppo presto nella storia cosmica e ha una massa e una velocità di collisione troppo elevate per essere compatibili con il modello standard.

Poiché la gravità è la forza dominante su scale così grandi, è probabile che dobbiamo estendere la teoria della gravità di Einstein, la Relatività Generale, ma solo su scale maggiori di un milione di anni luce.