La misteriosa energia oscura, che è associata all'accelerazione dell'espansione dell'Universo, ha le sue radici sullo sfondo della "energia del vuoto" che permea l'intero cosmo e suggerisce nuove ricerche.
"Supponiamo che l'effetto dinamico di un vuoto quantistico si verifichi, un parametro che può essere calcolato", dice il coautore Joan Sola dell'Università di Barcellona, in Spagna.
Sebbene l'energia oscura costituisca circa il 75 percento dell'universo, gli scienziati non sanno ancora di cosa si tratta. Hanno sviluppato diverse teorie diverse, inclusa la "teoria della quintessenza", suggerendo la presenza di qualcosa di simile ad un agente anti imbarazzante che respinge piuttosto che attrae.
L'immagine combinata del telescopio Hubble, che mostra un anello spettrale di materia oscura in un ammasso di galassie Cl 0024 + 17.
Un altro concetto postula l'esistenza di un "campo fantasma" quando la densità continua ad aumentare nel tempo. Questa teoria prevede che l'accelerazione dell'espansione sia così potente che alla fine i legami che tengono insieme gli atomi si spezzeranno, lacerando l'Universo nel "Big Gap" in 20 miliardi di anni. Le ipotesi quintessenza e campo fantasma sono in parte basate su dati raccolti utilizzando la sonda Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) della NASA e il satellite Planck dell'Agenzia spaziale europea, che studiano le radiazioni della reliquia - una luce antica che ha iniziato saturare l'universo 380000 anni dopo il Big Bang.
In un nuovo studio, Joan Sola e l'autore principale Spyros Basilakos dell'Accademia di Atene, in Grecia, hanno analizzato le osservazioni del veicolo spaziale e non hanno trovato prove affidabili per la teoria della quintessenza e del campo fantasma.
Il modello di distribuzione della materia oscura nell'universo è 13,6 miliardi di anni fa.
"Il nostro studio teorico mostra che l'equazione di stato dell'energia oscura può imitare il campo della quintessenza o persino il campo fantasma, ma non conferma nessuno di loro", dice Sola. "Così, quando osserviamo questi effetti nei dati ottenuti usando WMAP e il satellite Planck, capiamo che questo è un errore."
Invece, Basilakos e Sola suggeriscono che l'energia oscura è un tipo di effetto dinamico di un vuoto quantistico, cioè qualcosa di diverso dalla costante cosmica di Einstein, che descrive la densità di energia statica di un vuoto ed è un'altra possibile spiegazione della natura dell'energia oscura.
Questo collage mostra le immagini di sei diversi cluster galattici realizzati con il telescopio spaziale Hubble della NASA. I cluster sono stati scoperti durante i tentativi di investigare il comportamento della materia oscura nei cluster galattici quando si scontrano.
Basilakos e Sola riconoscono che ci sono alcune incongruenze con la teoria quantistica dell'energia del vuoto, ma dicono che questa è un'idea promettente.
"Tuttavia, i campi di quintessenza e fantasma sono ancora più problematici, quindi una spiegazione basata sull'effetto dinamico di un vuoto quantistico può essere più semplice e naturale", ha aggiunto Sola.
