Perché l’universo si sta espandendo sempre più velocemente?
È una domanda che da oltre venticinque anni tiene svegli gli astrofisici, ribaltando le certezze costruite sulla teoria della relatività generale di Einstein. Finora, l’unica risposta possibile sembrava essere una forza invisibile e pervasiva, una sorta di “respiro oscuro” del cosmo: l’Energia Oscura, una misteriosa componente che costituirebbe quasi il 70% dell’universo. Ma se quella forza non esistesse affatto?
E se fosse invece la gravità stessa, descritta con strumenti più raffinati, a nascondere la chiave dell’enigma?
La crisi della relatività standard
La teoria della relatività generale, con le sue eleganti equazioni di campo, ha descritto per un secolo l’evoluzione cosmica con precisione straordinaria. Attraverso le equazioni di Friedmann, essa racconta come l’universo si espande nel tempo a partire da un Big Bang iniziale.
Tuttavia, a partire dalla fine degli anni ’90, le osservazioni delle supernove lontane hanno svelato un fenomeno sconcertante: l’espansione dell’universo non sta rallentando, ma accelerando.
Per adattare i modelli teorici a questa realtà, gli scienziati hanno dovuto inserire un termine aggiuntivo: l’Energia Oscura. Un “cerotto cosmico” utile, ma concettualmente insoddisfacente, perché introduce una forma di energia mai osservata direttamente e dalla natura ancora ignota.
Un nuovo tappeto per il cosmo
Un team internazionale di ricercatori del Centro per la Tecnologia Spaziale Applicata e la Microgravità (ZARM) dell’Università di Brema e dell’Università Transilvana di Brașov ha deciso di cambiare prospettiva.
I loro risultati, pubblicati sul Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, propongono un’estensione della relatività generale attraverso un approccio geometrico più ampio: la gravità di Finsler.
A differenza della geometria pseudo-riemanniana classica utilizzata da Einstein, la geometria di Finsler consente di descrivere lo spazio-tempo in modo più generale e flessibile, tenendo conto di proprietà direzionali e strutture più ricche. Questo permette, ad esempio, di modellare con maggiore precisione la gravità esercitata dai gas cosmici, qualcosa che la teoria standard non contempla pienamente.
L’accelerazione senza il mistero
Applicando questa nuova geometria alle equazioni cosmologiche, i ricercatori hanno ottenuto le equazioni di Finsler-Friedmann. Ed è qui che avviene la svolta:
Le equazioni di Finsler-Friedmann prevedono spontaneamente un’accelerazione dell’espansione anche in assenza di Energia Oscura. In altre parole, l’espansione accelerata non richiede più l’aggiunta di un’entità misteriosa: è una conseguenza naturale della struttura più complessa dello spazio-tempo. Non servono ipotesi esotiche né nuovi ingredienti cosmici. Serve solo un modo più profondo di leggere il tessuto dell’universo.
Verso una rivoluzione cosmica?
«Questa è un’indicazione entusiasmante del fatto che potremmo spiegare l’espansione accelerata dell’universo senza invocare l’Energia Oscura, semplicemente adottando una geometria dello spazio-tempo più generale», afferma Christian Pfeifer, fisico dello ZARM e coautore dello studio.
Se questi risultati verranno confermati, l’impatto sarà enorme:
il mistero dell’Energia Oscura potrebbe non richiedere la scoperta di nuove forme di materia-energia, ma una riscrittura elegante delle leggi fondamentali della gravità.
Come spesso accade nella scienza, la risposta potrebbe non trovarsi “fuori” nel cosmo, ma nelle pieghe più sottili delle nostre teorie. La gravità di Finsler apre così un orizzonte affascinante: quello di un universo che accelera non per una spinta nascosta, ma per la natura stessa del suo tappeto spazio-temporale.
Stefano Camilloni
