Per oltre 100 anni gli astronomi sono stati alle prese con una domanda fondamentale: quanto velocemente si sta espandendo l’universo? Questo dibattito duraturo, spesso chiamato “il grande dibattito della cosmologia”, iniziò negli anni ’20 e continua ancora oggi, non a causa della mancanza di dati, ma a causa di misurazioni contrastanti e della potenziale necessità di una fisica completamente nuova.
Il primo grande dibattito: le galassie oltre la nostra
Lo scontro iniziale è nato da una semplice domanda: le deboli “nebulose a spirale” osservate nel cielo notturno erano semplicemente nuvole all’interno della nostra galassia, la Via Lattea, o erano galassie completamente separate oltre la nostra? Nel 1920, Harlow Shapley e Heber Curtis si impegnarono in un dibattito pubblico presso l’Accademia Nazionale delle Scienze degli Stati Uniti, con Shapley che sosteneva un universo relativamente piccolo dominato dalla Via Lattea. Curtis ha ribattuto che queste nebulose erano “universi-isole” – galassie indipendenti a grandi distanze.
Curtis si dimostrò corretto quando Edwin Hubble confermò in seguito che queste nebulose erano, in effetti, galassie oltre la nostra. Questa scoperta ha ampliato notevolmente la scala conosciuta dell’universo, passando da una visione localizzata a una di immensità cosmica. Tuttavia, anche dopo questa risoluzione, il dibattito sulla velocità con cui l’universo si stava espandendo era appena iniziato.
La costante di Hubble e le prime discrepanze
Lo stesso Hubble propose nel 1929 la “costante di Hubble”, un numero che quantifica il tasso di espansione cosmica. La sua stima iniziale era di circa 500 chilometri al secondo per megaparsec, il che implica un universo giovane. Tuttavia, questo valore presentava immediatamente un paradosso: se fosse vero, l’universo sarebbe più giovane di alcune delle rocce più antiche della Terra, il che era impossibile.
Negli anni ’80, gli astronomi si divisero in due campi opposti: Gérard de Vaucouleurs, che era a favore di una costante di Hubble vicina a 100, e Allan Sandage, che sosteneva un valore inferiore intorno a 50. Entrambi usarono metodi simili ma si rifiutarono ostinatamente di cedere terreno.
Il progetto Hubble Key e il rinnovato conflitto
Il lancio del telescopio spaziale Hubble negli anni ’90 ha portato una nuova precisione. Wendy Freedman ha guidato il “Progetto Hubble Key”, perfezionando le misurazioni fino a un valore di circa 72 chilometri al secondo per megaparsec. Per un certo periodo, è sembrato che il dibattito fosse chiuso, con dati convergenti che puntavano verso questo numero.
Tuttavia, all’inizio degli anni 2000 è emerso un nuovo conflitto. Le misurazioni basate sul fondo cosmico di microonde (CMB) – il bagliore residuo del Big Bang – hanno prodotto un valore significativamente più basso: circa 67 chilometri al secondo per megaparsec. Questa discrepanza, nota come “tensione di Hubble”, persiste nonostante misurazioni sempre più accurate da entrambi i lati.
Il grande dibattito moderno: un mistero più profondo
Oggi, la tensione su Hubble rimane irrisolta. I due metodi, le misurazioni della distanza locale e l’analisi della CMB, continuano a non essere d’accordo. Ciò suggerisce diverse possibilità: errori sistematici in uno o entrambi i metodi, o la necessità di una fisica completamente nuova che vada oltre la nostra attuale comprensione dell’universo.
Gli astronomi stanno ora esplorando metodi indipendenti, come l’analisi delle onde gravitazionali e l’utilizzo di diversi tipi di stelle per perfezionare le misurazioni. Il dibattito infuria, non come semplice questione di disaccordo, ma come segno che la nostra comprensione fondamentale del cosmo potrebbe essere ancora incompleta.
La continua ricerca per misurare l’espansione dell’universo non è semplicemente un esercizio accademico; è una ricerca dell’immagine più accurata della realtà stessa. La persistenza della tensione di Hubble suggerisce che l’universo potrebbe riservare sorprese ben oltre ciò che attualmente immaginiamo.
