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L’universo sarà mai distrutto? Ce lo dirà il telescopio romano NASA

Il Nancy Gracy Roman Space Telescope della NASA non sarà operativo fino al 2027 e non sarà operativo fino a più tardi. Ma questo non ferma gli scienziati per formulare raccomandazioni di ricerca. Un nuovo studio esamina in dettaglio il potere del telescopio dello spazio Roman per vedere se può aiutarci comprensione se l’Universo continua ad espandersi e frammentarsi.

Lo studio “Advanced Spectroscopic Research in the Nancy Grace Roman Space Telescope”, pubblicato sull’Astrophysical Journal, guidato da Yun Wang, ricercatore senior al Caltech / IPAC di Pasadena, in California, si concentra sulla spettroscopia e sulla strada per una mappa storica. Espansione dell’Universo grazie all’equipaggiamento del Telescopio Romano.

Roma condurrà un’indagine di alto livello (HLWAS). Advanced Spectroscopic Investigation (HLSS) fa parte dell’HLWAS descritto in questo studio. HLWAS è uno degli obiettivi scientifici del telescopio, così come i nuovi metodi scientifici per gli esopianeti. HLSS è uno studio accurato di milioni di galassie iniziato miliardi di anni fa. Lo scopo principale dello studio è studiare l’aumento della storia dell’Universo. HLSS è così profondo e completo da consentire possibili ricerche su altri telescopi disponibili.

“Sebbene questo studio sia progettato per esplorare l’accelerazione dell’universo, fornirà indizi su molti dei misteri dell’universo”, ha detto Wang. “Ci aiuterà a capire la prima generazione di galassie, ci permetterà di mappare l’oscurità e rivelare informazioni sugli edifici vicino a casa nostra, proprio nel nostro gruppo locale”.

L’HLSS romano si riferisce all’espansione dell’universo, alle forze oscure e alla teoria della riproduzione universale di Einstein (TGR).

Nel 1915, quando Einstein iniziò a proporre il suo TGR, nessuno pensava che l’Universo stesse crescendo. TGR ha potuto chiarire cosa non può fare la gravità newtoniana. Ma era difettosa. Lo stesso Einstein si rese conto che la sua teoria prevedeva che l’Universo immutabile era instabile e che aveva bisogno di espandersi o contrarsi per stabilizzarsi. Ma lo capovolse e inciampò nel riportare la famigerata “costante cosmologica” alla normalità. Lo usava per contrastare la forza di gravità e per raggiungere la Scuderia. Einstein in seguito definì il suo errore un errore.

Poi, nel 1920, gli astronomi scoprirono che l’universo si stava espandendo. L’astronomo americano Edwin Hubble ha svolto un ruolo chiave nella scoperta e il principio alla base dell’aumento è chiamato Legge di Hubble. Lo scienziato e pastore belga Georges Lemaître aveva già lavorato all’espansione, ma ha pubblicato il suo lavoro in una vaga rivista. La legge di Hubble è ora chiamata legge di Hubble-Lemaître.

L’espansione dell’Universo era ed è un mistero. Gli scienziati hanno un nome per l’energia che deve guidare l’espansione: Black Energy.

Per molto tempo i biologi hanno pensato che la crescita fosse lenta. Ma non è questo il caso.

Nel 1998, gli scienziati hanno scoperto che il tasso di espansione globale sta aumentando rapidamente. Non dovrebbe succedere perché il peso dell’intera cosa dovrebbe aumentare lentamente. Con quella scoperta, la costante cosmologica torna in gioco. Ora è la spiegazione più semplice per una rapida espansione.

Questo ci porta al telescopio romano e alla sua ricerca spettroscopica avanzata. HLSS potrebbe essere in grado di dirci del futuro dell’espansione dell’Universo e che l’Universo continua ad espandersi rapidamente e rapidamente e finisce a Big Rip.

Nel loro articolo, gli autori spiegano lo scopo generale della ricerca. Ci sono due domande chiave:

L’accelerazione cosmica è causata da una nuova fase di energia o dalla dissipazione della relatività generale (GR) su scala cosmologica?

Se la causa è un nuovo settore energetico, la densità della sua energia rimane costante nello spazio e nel tempo o ha avuto origine nella storia dell’universo?

voleree le domande sono fondamentali spingere costruzione di telescopi regolarmente più grande e più preciso come il Telescopio Spaziale Romano.

Nel paper, gli autori presentano il design del riferimento HSS. L’HLSS romano coprirà quasi 2.000 gradi quadrati o circa il 5% del cielo in circa sette mesi. Questo è un notevole miglioramento rispetto ad altri telescopi come l’Hubble. “Nel frattempo, con telescopi come l’Hubble, possiamo fare un campione delle galassie rosso brillante. Con Roma potremo prelevare migliaia di campioni”, spiega Russell Ryan, astronomo STScI.

Un nuovo studio mostra che l’HLSS romano dovrebbe stimare con precisione 10 milioni di galassie poiché l’Universo aveva un’età compresa tra tre e sei miliardi di anni. Gli astronomi utilizzeranno questi dati per creare una mappa della vasta struttura dell’universo.

I cosmologi hanno già mappato l’edificio su larga scala, ma il Roman Telescope di HLSS farà un ulteriore passo avanti. L’HLSS ci dirà circa due milioni di galassie poiché l’universo aveva solo due o tre miliardi di anni.

“Roman determinerà la storia dell’espansione dell’universo al fine di testare le possibili spiegazioni per la sua rapida espansione, comprese le forze oscure e la trasformazione di Einstein in gravità”, hanno scritto gli autori nel loro articolo.

L’universo si sta espandendo e la crescita sta crescendo rapidamente. Questo non dovrebbe accadere perché la gravità di ogni cosa nell’Universo è destinata a rallentare. Rapidità significa che la teoria della gravità di Einstein non è corretta. O significa che dobbiamo aggiungere un nuovo elemento di energia all’Universo: l’Energia Oscura.

Come descritto nel suo TGR, la gravità di Einstein è precisa, al punto. Così è stato con Newton finché non abbiamo visto i grandi luoghi della Natura. La gravità di Newton descrive accuratamente la gravità su scala locale e la gravità di Einstein descrive accuratamente ciò che accade su scala molto più ampia. Ma ora siamo di fronte all’Universo e la nostra comprensione non è sufficiente.

Questo studio valuta il potenziale del telescopio romano. Le ampie e approfondite immagini 3D dell’Universo del Telescopio Romano sono una nuova opportunità di comprensione tra le principali teorie che tentano di spiegare l’accelerazione cosmica: una teoria modificata della gravità o dell’energia nera.

“Per illuminare il tipo sconosciuto di ascesa cosmica, abbiamo bisogno di misurare due funzioni del tempo libero: la storia dell’espansione cosmica e il tasso di crescita della struttura più ampia”, scrivono gli autori. Questi possono dirci che l’energia oscura varia nel tempo e può essere una componente di energia sconosciuta (ad esempio, costante cosmologica) o il risultato di un rimodellamento generale alterato come teoria della gravità.

“Possiamo aspettarci una nuova fisica in qualsiasi modo, sia che apprendiamo che l’accelerazione cosmica è causata da forze oscure o che riteniamo necessario cambiare la teoria della gravità di Einstein”, ha detto Wang. “I romani metteranno alla prova entrambe le teorie allo stesso tempo”.