Gli scienziati hanno a lungo cercato di spiegare l'origine di un misterioso, vasta e anormalmente fredda regione del cielo. Nel 2015, sono andati vicini a capirlo poiché uno studio ha mostrato che è un "supervuoto" in cui la densità delle galassie è molto più bassa di quella del resto dell'universo. Però, altri studi non sono riusciti a replicare il risultato.

Ora una nuova ricerca guidata dalla Durham University, presentato per la pubblicazione negli Avvisi mensili della Royal Astronomical Society, suggerisce che la teoria del supervuoto non regge. intrigante, ciò lascia aperta una possibilità piuttosto selvaggia:il punto freddo potrebbe essere la prova di una collisione con un universo parallelo. Ma prima che ti ecciti troppo, diamo un'occhiata a quanto probabilmente sarebbe effettivamente.

Il punto freddo può essere visto nelle mappe del "fondo cosmico a microonde" (CMB), che è la radiazione rimasta dalla nascita dell'universo. Il CMB è come una fotografia di come appariva l'universo quando aveva 380 anni, 000 anni e aveva una temperatura di 3, 000 gradi Kelvin. Quello che troviamo è che è molto liscio con deviazioni di temperatura inferiori a una parte su 10, 000. Queste deviazioni possono essere spiegate abbastanza bene dai nostri modelli di come l'universo caldo si è evoluto fino all'età di 380 anni, 000 anni.

Tuttavia, il punto freddo è più difficile da risolvere. È un'area del cielo di circa cinque gradi più fredda di una parte su 18, 000. Questo è facilmente prevedibile per alcune aree che coprono circa un grado, ma non cinque. Il CMB dovrebbe apparire molto più fluido su scale così grandi.

Il potere dei dati galattici

Quindi cosa l'ha causato? Ci sono due possibilità principali. Uno è che potrebbe essere causato da un supervuoto attraversato dalla luce. Ma potrebbe anche essere una vera regione fredda dell'universo primordiale. Gli autori della nuova ricerca hanno cercato di scoprirlo confrontando i nuovi dati sulle galassie intorno al punto freddo con i dati di una diversa regione del cielo. I nuovi dati sono stati ottenuti dall'Anglo-Australian Telescope, l'altro dall'indagine GAMA.

L'indagine GAMA, e altri sondaggi simili, prendere gli "spettri" di migliaia di galassie. Gli spettri sono immagini di luce catturate da una galassia e distribuite secondo le sue lunghezze d'onda. Ciò fornisce uno schema di linee emesse dai diversi elementi nella galassia. Più lontana è la galassia, più l'espansione dell'universo sposta queste linee in modo che appaiano a lunghezze d'onda più lunghe di quelle che apparirebbero sulla Terra. La dimensione di questo cosiddetto "redshift" dà quindi la distanza dalla galassia. Gli spettri accoppiati con le posizioni nel cielo possono darci mappe 3D delle distribuzioni delle galassie.

Ma i ricercatori hanno concluso che semplicemente non c'è un vuoto abbastanza grande di galassie per spiegare il punto freddo:non c'era niente di troppo speciale nella distribuzione delle galassie di fronte al punto freddo rispetto ad altre parti.

Quindi, se il punto freddo non è causato da un supervuoto, deve essere che ci fosse una regione fredda veramente grande da cui proveniva la luce CMB. Ma cosa potrebbe essere? Una delle spiegazioni più esotiche è che ci sia stata una collisione tra universi in una fase molto precoce.

Interpretazione controversa

L'idea che viviamo in un "multiverso" composto da un numero infinito di universi paralleli è stata a lungo considerata una possibilità. Ma i fisici sono ancora in disaccordo sul fatto che possa rappresentare una realtà fisica o se sia solo un capriccio matematico. È una conseguenza di importanti teorie come la meccanica quantistica, teoria delle stringhe e inflazione.

La meccanica quantistica afferma stranamente che qualsiasi particella può esistere in "sovrapposizione" - il che significa che può trovarsi in molti stati diversi contemporaneamente (come le posizioni). Sembra strano, ma è stato osservato nei laboratori. Per esempio, gli elettroni possono viaggiare attraverso due fenditure contemporaneamente, quando non stiamo guardando. Ma nel momento in cui osserviamo ogni fessura per catturare questo comportamento, la particella ne sceglie solo uno. È per questo, nel famoso esperimento mentale "Il gatto di Shroedinger", un animale può essere vivo e morto allo stesso tempo.

Ma come vivere con implicazioni così strane? Un modo per interpretarlo è scegliere di accettare che tutte le possibilità sono vere, ma che esistono in universi diversi.

Così, se c'è un supporto matematico per l'esistenza di universi paralleli, è così folle pensare che il punto freddo sia l'impronta di un universo in collisione? In realtà, è estremamente improbabile.

Non c'è una ragione particolare per cui dovremmo vedere solo ora l'impronta di un universo in collisione. Da quello che sappiamo su come l'universo si è formato finora, sembra probabile che sia molto più grande di quello che possiamo osservare. Quindi, anche se ci sono universi paralleli e ci fossimo scontrati con uno di loro - improbabile di per sé - le possibilità che saremmo in grado di vederlo nella parte dell'universo che ci capita di essere in grado di osservare in cielo sono sbalorditive piccolo.

Il documento rileva inoltre che una regione fredda di queste dimensioni potrebbe verificarsi per caso all'interno del nostro modello standard di cosmologia, con una probabilità dell'1%-2%. Sebbene ciò lo renda improbabile, pure, si basa su un modello che è stato ben testato, quindi non possiamo ancora escluderlo. Un'altra possibile spiegazione è nelle fluttuazioni naturali della densità di massa che danno origine alle fluttuazioni di temperatura del CMB. Sappiamo che esistono su tutte le scale, ma tendono a rimpicciolirsi verso le grandi scale, il che significa che potrebbero non essere in grado di creare una regione fredda grande quanto il punto freddo. Ma questo può semplicemente significare che dobbiamo ripensare a come vengono create tali fluttuazioni.

Sembra che il punto freddo nel cielo continuerà ad essere un mistero per qualche tempo. Sebbene molte delle spiegazioni là fuori sembrino improbabili, non dobbiamo necessariamente liquidarli come pura fantasia. E anche se ci vuole tempo per scoprirlo, dovremmo ancora goderci fino a che punto è arrivata la cosmologia negli ultimi 20 anni. Ora c'è una teoria dettagliata che spiega, per la maggior parte, le gloriose mappe della temperatura del CMB e la rete cosmica di galassie che si estende su miliardi di anni luce.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Leggi l'articolo originale.