Quel che non conosciamo

Alcuni giorni fa, come ho già scritto su Doc Madhattan, su Nature Astronomy è stato pubblicato un articolo di un team di ricercatori italiani dal titolo inequivocabile: Planck evidence for a closed Universe and a possible crisis for cosmology⁽⁶⁾. Possiamo considerarlo come uno dei primi articoli scientifici che prende in seria considerazione un concetto che era stato per ora solo espresso a denti stretti da astronomi e cosmologi: c'è una crisi nella cosmologia.
Il modello cosmologico standard, basato sull'inflazione cosmica⁽²⁾ e su costanti empiriche che valutano grandezze fisiche ignote come materia ed energia oscure, per quanto molto ben verificato, non ha ancora superato l'ultimo step: la rilevazione delle onde gravitazionali nella radiazione cosmica di fondo. Uno dei punti fondamentali di questo modello, ma anche di molti dei modelli concorrenti sopravvissuti, è l'espansione accelerata dello spaziotempo a velocità superiori a quella della luce che spiega la piattezza dell'universo primordiale.
Tale piattezza emerge in particolare quando si studia la radiazione cosmica di fondo, ovvero l'energia residua dell'espansione iniziale dello spaziotempo. Tale radiazione è giunta fino a noi dal punto in cui è stata prodotta, poco meno di 14 miliardi di anni fa, attraversando tutto l'universo. Questo vuol dire che nel segnale rilevato devono essere presenti anche effetti di lente gravitazionale⁽¹⁾ dovuti alla quantità di materia, usuale e oscura, presente nell'universo. Tali effetti sono da tempo noti e calcolati⁽⁴⁾ e si possono già osservare nell'immagine prodotta da Planck⁽⁵⁾.

Vivere in un dodecaedro

Una omologia è una particolare funzione matematica che permette di associare una serie di oggetti algebrici, come un gruppo abeliano, ad altri oggetti matematici, come ad esempio uno spazio topologico. Allora una sfera omologa è uno spazio a $n$ dimensioni il cui gruppo di omologia è quello della sfera. Un esempio di questo particolare oggetto matematico è la sfera omologa di Poincaré, nota anche come spazio dodecaedrico di Poincaré, che, come suggerisce il nome, può essere costruito a partire da un dodecaedro (un poliedro con 12 facce).

Lo spazio dodecaedrico - via The manifold atlas project

Nel 2003 un team guidato da Jean-Pierre Luminet dell'Osservatorio di Parigi, partendo dalle osservazioni di WMAP, il satellite che ha studiato la radiazione cosmica di fondo prima di Planck, ha suggerito che la forma dell'universo fosse quella di una sfera di Poincaré⁽¹⁾. Uno studio successivo, i cui risultati vennero pubblicati nel 2008, basato su tre anni di dati sempre di WMAP fornì ulteriori conferme al modello secondo il quale viviamo in uno spazio dodecaedrico di Poincaré⁽²⁾. L'idea, però, viene fortemente indebolita, se non abbandonata del tutto, nel 2016 quando dall'analisi dei dati raccolti da Planck si conclude che la topologia dell'universo non può essere quella di uno spazio compatto⁽³⁾, come la sfera omologa di Poincaré o un piano proiettivo più in generale. Ovviamente ciò non vuol dire che viviamo su un piano infinito, ma che la storia potrebbe essere leggermente differente da quello che pensiamo, un po' come per i saggi bendati che cercano di capire la forma di un elefante.

Confronti: le mappe di Planck

Mi sembrava un'ora un po' troppo tarda per proporvi questa serie di copia/incolla sul blog scientifico, così ve la propongo qui:
La notizia originale è stata battuta dall'Inaf: è evidente che sia la notizia originale, poiché i copia/incollatori propongono lo stesso testo, epurato dalla terminologia tecnica. Se da una parte c'è l'errore dell'Inaf di usarla, la terminologia corretta, in maniera oserei dire automatica, dall'altra i copia/incollatori fanno l'altrettanto grave errore di non spiegare tale terminologia, eliminando gli accenni (senza dimenticare di non segnalare la fonte originale).
I copia/incollatori sono: AGI (che fa sicuramente il suo lavoro, rilanciando la news grazie al materiale fornito dall'Inaf, ma dimentica la citazione dovuta), Virgilio Notizie (versione ridotta), Informatica-Oggi, Mysterium.
Menzion d'onore, invece, per AriaaNews che cita correttamente la fonte originaria.
Articoli originali sull'argomento sono quelli di Galileo e di Claudio Pasqua, presente durante la presentazione dei primi risultati di Planck.
La ricerca dei copia/incollatori è stata effettuata utilizzando queste chiavi su Google.