Un approccio tipico è quello di presupporre che l’universo sia nato da una fase regolare e quasi omogenea, nota come epoca inflazionistica. L’inflazione cosmica propone che l’universo primordiale abbia subito una rapida espansione esponenziale, che ha stirato e appianato eventuali rughe e disomogeneità rispetto a uno stato iniziale. Tuttavia, questa semplice immagine deve affrontare delle sfide se esaminata in dettaglio, in particolare per quanto riguarda l’origine e la natura delle strutture cosmiche osservate.
Un gruppo di ricerca internazionale guidato dal professor Syksy Rasanen dell’Università di Helsinki propone uno scenario alternativo che sfida il modello standard della cosmologia. Essi suggeriscono che invece di iniziare con una condizione iniziale liscia, l’universo primordiale avrebbe potuto essere pieno di nodi intricati o reti di difetti topologici.
In questo nuovo quadro, chiamato “cosmologia nodosa” o “cosmologia dei difetti”, i ricercatori esplorano come l’evoluzione di queste strutture topologiche possa dare origine all’universo osservato. I nodi possono portare alla formazione di bolle che, attraverso le collisioni, creano ulteriori nodi e bolle, dando vita a una complessa struttura simile a una rete. Questo scenario si discosta dal tipico paradigma inflazionistico introducendo un livello di complessità e disomogeneità nell’universo primordiale.
Secondo i ricercatori, questa intricata rete di difetti potrebbe essere la fonte della radiazione cosmica di fondo a microonde (CMB) osservata, che fornisce un’istantanea delle condizioni dell’universo quando aveva circa 380.000 anni. Il team dimostra come la collisione e l'annientamento dei difetti topologici possano produrre caratteristiche nella CMB che corrispondono strettamente alle osservazioni reali.
Inoltre, mostrano come la rete di difetti possa anche portare alla formazione di strutture cosmiche su larga scala, come ammassi e filamenti di galassie, attraverso un processo chiamato instabilità gravitazionale indotta da difetti topologici. Questo approccio fornisce una spiegazione alternativa su come le strutture cosmiche si sono formate nell’universo primordiale, sfidando l’immagine tradizionale della formazione delle strutture dal basso verso l’alto.
La complessa struttura della cosmologia apre nuove strade per comprendere l’origine e l’evoluzione dell’universo. Introducendo i difetti topologici come ingrediente fondamentale nell’universo primordiale, i ricercatori offrono una nuova prospettiva su alcune delle domande più profonde della cosmologia.
