L’universo esiste da prima del Big Bang, lo sostiene uno studio
ESA
Non tutti ritengono che l’universo abbia avuto origine con il Big Bang. Per alcuni i Big Bang sarebbero stati addirittura due, mentre per altri l’universo oscilla tra fasi di espansione e contrazione senza ridursi a singolarità. Si tratta di una prospettiva senza dubbio affascinante, benché difficile da provare, che fornisce un quadro diverso rispetto alla teoria oggi più diffusa. Eppure, di recente alcuni ricercatori potrebbero aver trovato le prove di una vita segreta dell’universo prima del Big Bang, collegata ai buchi neri e alla materia oscura. Vediamo di cosa si tratta.
Buchi neri e materia oscura sono la stessa cosa?
La materia oscura è da tempo oggetto di studi approfonditi: sappiamo che esiste, ma non abbiamo modo di “vederla” se non attraverso alcuni dei suoi effetti sulla materia circostante. La materia oscura infatti non emette, assorbe o riflette la radiazione elettromagnetica, eppure ha effetti sulla gravità e sulla velocità di rotazione delle galassie. Si tratta di un tipo di materia, quindi, che possiamo studiare soltanto per mezzo dei suoi effetti, in modo molto simile a quanto avviene con i buchi neri.
E proprio questa somiglianza di principio non è passata inosservata: un recente studio pubblicato sulla rivista Journal of Cosmology and Astroparticle Physics ha avanzato l’ipotesi secondo cui la materia oscura potrebbe essere formata da buchi neri primordiali. Ma quando si sarebbero formati questi buchi neri? Per i ricercatori non ci sono dubbi: prima del Big Bang.
Dal Big Bounce ai buchi neri (primordiali)
EHT Collaboration/Wikimedia Commons - CC BY 4.0
Da qui torniamo alla teoria cosmologica che abbiamo menzionato nell’introduzione, perché l’associazione fra buchi neri primordiali e materia oscura potrebbe costituire una prova del Big Bounce. Secondo questa teoria, a dare vita all’universo non sarebbe stata quindi una singolarità seguita da una fase di espansione rapida, in un processo che conosciamo come Big Bang, quando un modello oscillante fatto di espansioni e contrazioni.
Secondo i ricercatori, oltre 13 miliardi di anni fa l’universo si sarebbe contratto fino a una dimensione infinitesimale prima di espandersi nuovamente, portando ad un aumento della densità della materia che, a sua volta, avrebbe contribuito alla formazione di buchi neri primordiali. Parliamo di corpi celesti che hanno la massa di un asteroide e un diametro infinitamente piccolo, ma comunque abbastanza grande perché la radiazione di Hawking non li spazzi via del tutto. Non in 13 miliardi di anni, certamente. Ma cosa vuol dire tutto ciò per l’universo, per la fisica e per la materia oscura?
All’origine dell’universo?
Dimostrare che la materia oscura è formata da tanti piccoli buchi neri primordiali potrebbe dare una spinta allo studio di questa componente così preponderante dell’universo. D’altronde, potremmo smettere di cercare le particelle che interagiscono con la materia soltanto mediante la gravità e iniziare a cercare piccoli buchi neri sparsi per l’universo: alcuni già fanno qualcosa di simile. E non si tratta dell’unica conseguenza: secondo i ricercatori, le proprietà di un universo oscillante come quello delineato sono in accordo con la curvatura dello spazio e la radiazione cosmica di fondo nelle sue fasi iniziali. Ma non è così semplice.
Per testare la loro teoria, il team internazionale che ha lavorato allo studio dovrà rilevare le onde gravitazionali formatesi nella precedente fase di contrazione dell’universo. Ad oggi è impossibile farlo, almeno con gli strumenti attualmente in dotazione, ma in futuro chissà. Magari già il Laser Interferometer Space Antenna, o LISA, e l’Einstein Telescope potranno darci una risposta sulla questione. E rivoluzionare tutto quello che sapevamo sull’origine dell’universo.
