La cosmologia attuale sostiene che la materia oscura fredda abbia contribuito alla formazione delle piccole galassie nell’universo primordiale. Tuttavia, recenti dati provenienti dal Telescopio Spaziale James Webb stanno mettendo in discussione questa teoria. Astronomi come Stacy McGaugh della Case Western Reserve University suggeriscono che, poiché le nostre teorie non corrispondono alle osservazioni, potrebbe essere tempo di rivedere il nostro racconto su come l’universo si sia formato nei suoi primi anni. Secondo gli scienziati, nuove ricerche supportano la teoria MOND. Ci siederemo con McGaugh per discutere ciò che il suo team ha scoperto, cosa significhi per la cosmologia e come procedere da qui alle 12:15 CST (18:15 UTC) di lunedì 18 novembre. Unisciti a noi!
Il modello standard su come le galassie si siano formate nell’universo primordiale prevedeva che il Telescopio Spaziale James Webb avrebbe rilevato segnali deboli da galassie piccole e primitive. Tuttavia, i dati non confermano l’ipotesi popolare che la materia oscura invisibile abbia aiutato le prime stelle e galassie a unirsi.
Al contrario, le galassie più antiche sono grandi e luminose, in linea con un’alternativa teoria della gravità – nota come MOND – secondo nuove ricerche della Case Western Reserve University pubblicate il 12 novembre 2024, nell’Astrophysical Journal. I risultati sfidano la comprensione degli astronomi dell’universo primordiale. L’astrofisico della Case Western Reserve, Stacy McGaugh, il cui studio descrive la formazione delle strutture nell’universo primordiale, ha dichiarato:
Ciò che la teoria della materia oscura prevedeva non è ciò che osserviamo.
MOND = gravità modificata
McGaugh, professore e direttore dell’astronomia alla Case Western Reserve, sostiene che, invece della materia oscura, la gravità modificata potrebbe aver avuto un ruolo. Egli afferma che una teoria nota come MOND, per Dinamiche Newtoniane Modificate, prevedeva nel 1998 che la formazione delle strutture nell’universo primordiale sarebbe avvenuta molto rapidamente, molto più velocemente di quanto previsto dalla teoria della Materia Oscura Fredda, nota come lambda-CDM.
Il nuovo telescopio spaziale Webb è stato progettato per rispondere ad alcune delle domande più importanti dell’universo. Ad esempio, come e quando si sono formate stelle e galassie? Fino al suo lancio nel 2021, nessun telescopio era in grado di osservare così in profondità nell’universo e indietro nel tempo.
La teoria lambda-CDM prevede che le galassie si siano formate da un’accumulazione graduale di materia, dai piccoli ai grandi strutture, a causa della gravità extra fornita dalla massa della materia oscura. McGaugh ha dichiarato:
Gli astronomi hanno inventato la materia oscura per spiegare come si passa da un universo primordiale molto uniforme a galassie grandi con molto spazio vuoto tra di loro, proprio come vediamo oggi.
I piccoli pezzi si sono assemblati in strutture sempre più grandi fino a formare galassie. Il Webb avrebbe dovuto essere in grado di vedere questi piccoli precursori di galassie come una luce fioca. McGaugh ha aggiunto:
Ci si aspettava che ogni grande galassia che vediamo nell’universo vicino fosse iniziata da questi pezzettini.
Il Webb non fornisce le risposte attese
Ma anche a redshift sempre più elevati – guardando sempre più indietro nell’evoluzione dell’universo – i segnali sono più grandi e luminosi del previsto.
MOND prevedeva che la massa che diventa una galassia si assemblasse rapidamente e iniziasse ad espandersi insieme al resto dell’universo. La forza di gravità più intensa rallenta, quindi inverte, l’espansione, e il materiale collassa su se stesso per formare una galassia. In questa teoria, non esiste affatto materia oscura.
Le grandi e luminose strutture osservate dal Webb molto presto nell’universo sono state previste da MOND oltre un quarto di secolo fa, ha affermato McGaugh. Ha co-autore dell’ articolo con l’ex ricercatore post-dottorato della Case Western Reserve Federico Lelli, ora all’Osservatorio Astrofisico di Arcetri in Italia (INAF), e con l’ex studente di dottorato Jay Franck. Il quarto co-autore è James Schombert dell’Università dell’Oregon. McGaugh si è sentito in dovere di commentare:
La sostanza di tutto è: ‘Ve l’avevo detto.’ Sono stato educato a pensare che dirlo fosse scortese, ma questo è il punto di partenza del metodo scientifico: fare previsioni e poi controllare quali si avverano.
Ha aggiunto che trovare una teoria compatibile sia con MOND che con la relatività generale rappresenta ancora una grande sfida.
In conclusione: Ci sono sempre più evidenze che le teorie astronomiche non corrispondano alle osservazioni. È forse giunto il momento di rivedere la nostra storia su come sia nato il nostro universo?
Fonte: Formazione Strutturale Accelerata: L’emergere precoce di galassie massicce e cluster di galassie
Attraverso la Case Western Reserve University
Deborah Byrd
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Il nostro Caporedattore lavora per mantenere tutti i progetti di astronomia attivi tra il sito web di EarthSky, la pagina YouTube e le piattaforme social. È il principale editore della nostra popolare newsletter quotidiana e ospita frequentemente i livestream di EarthSky. Deborah ha creato la serie radiofonica EarthSky nel 1991 e ha fondato EarthSky.org nel 1994. Prima di questo, aveva lavorato per l’Osservatorio McDonald dell’Università del Texas dal 1976 e aveva creato e prodotto la loro serie radiofonica Star Date. Ha vinto una serie di premi dalle comunità di trasmissione e scienza, inclusa l’intitolazione di un asteroide, il 3505 Byrd, in suo onore. Nel 2020, ha vinto il Premio per l’Istruzione dall’American Astronomical Society, la più grande organizzazione di astronomi professionisti in Nord America. Communicator di scienza e educatrice dal 1976, crede nella scienza come forza del bene nel mondo e strumento vitale per il XXI secolo. “Essere un editor di EarthSky è come ospitare una grande festa globale per gli amanti della natura,” afferma.