Response to: "Isotropic deceleration and near-zero baseline acceleration in Pantheon+ supernovae: new arguments in the dark energy debate''

Immaginate l'universo come un gigantesco oceano invisibile dove le galassie sono come boe che galleggiano sulla superficie. Per decenni, gli astronomi hanno osservato queste boe allontanarsi, cercando di capire se l'oceano stia solo derivando pigramente o se qualcosa di invisibile le stia spingendo lontano sempre più velocemente. Questo "qualcosa" è chiamato energia oscura, una forza misteriosa che gli scienziati credono stia facendo accelerare l'espansità dell'universo. Per misurarlo, osservano speciali stelle che esplodono chiamate supernovae di Tipo Ia, che fungono da fari cosmici. Controllando quanto appaiono luminose dalla Terra, gli scienziati possono capire quanto velocemente l'universo si stia espandendo. La grande domanda è: l'universo sta accelerando ovunque in modo uguale, o è un po' traballante, con alcune parti che si espandono più velocemente di altre? Questo è importante perché se l'espansione non fosse uniforme, potrebbe significare che la nostra attuale comprensione del combustibile invisibile dell'universo sia errata, o che stiamo semplicemente guardando l'universo da una barca inclinata e in movimento.

Entra qui uno studio che agisce come un fact-checker cosmico. Un team di ricercatori ha recentemente affermato di aver risolto un enigma riguardante questa espansione. Hanno detto di aver diviso il cielo in due metà — una rivolta nella direzione in cui l'universo si sta "muovendo" (il dipolo CMB) e una rivolta nella direzione opposta — e hanno scoperto che l'espansione stava accelerando allo stesso modo in entrambe le metà. Hanno usato questo per argomentare contro un'idea precedente che suggeriva che l'espansione stesse in realtà rallentando in una direzione specifica (un'anisotropia di dipolo), il che significherebbe che la storia dell'energia oscura potrebbe essere fallace. Tuttavia, gli autori di questo nuovo articolo, Sah, Rameez e Sarkar, hanno individuato un enorme errore nei calcoli dell'altro team. Sostengono che i ricercatori precedenti abbiano confuso due modi diversi di mappare il cielo, come usare una mappa stradale quando avresti avuto bisogno di una mappa della metropolitana.

Ecco il cuore del malinteso: l'universo è enorme, quindi gli astronomi usano sistemi di coordinate per localizzare le cose, proprio come la latitudine e la longitudine sulla Terra. Un sistema è quello "Galattico", basato sul piano della nostra galassia, la Via Lattea, e l'altro è quello "Equatoriale", basato sulla rotazione della Terra e che è lo standard per la maggior parte dei cataloghi stellari. Lo studio precedente sosteneva di utilizzare la direzione del "dipolo CMB" (la direzione in cui si muove l'universo) per dividere i loro dati. Hanno scritto le coordinate come (264°, 48°) e le hanno etichettate come Galattiche. Ma quando hanno eseguito i loro calcoli, hanno trattato quei numeri come se fossero coordinate Equatoriali senza convertirli prima.

Gli autori di questo articolo mostrano che questo è stato un errore critico. Se prendi i numeri (264°, 48°) e li tratti come coordinate Equatoriali, stai puntando il tuo telescopio nel posto completamente sbagliato nel cielo. È come cercare di trovare un amico in una città guardando l'indirizzo di un edificio in un paese diverso perché hai dimenticato di cambiare mappa. Quando gli autori hanno corretto questo errore e hanno utilizzato le corrette coordinate Equatoriali per il dipolo CMB — che sono in realtà (167,8°, -7,1°) — la divisione dei dati delle supernovae è cambiata drasticamente. Invece della divisione approssimativamente equa trovata dall'altro team (724 supernovae da una parte, 840 dall'altra), la corretta divisione pone 539 supernovae da una parte e 1.025 dall'altra.

Poiché lo studio originale guardava nella direzione sbagliata del cielo, la sua conclusione che l'espansione sia perfettamente uniforme e contraddica l'idea dell'osservatore inclinato cade a pezzi. Gli autori sottolineano che se guardassi effettivamente nella direzione in cui l'altro team pensava di guardare (usando i numeri non convertiti), non c'è alcuna evidenza di un dipolo, il che ha senso perché quella direzione non è il vero dipolo CMB. In breve, l'articolo conclude che la rivendicazione di "decelerazione isotropa" (rallentamento uniforme) basata su quella specifica analisi è priva di fondamento. L'errore era puramente tecnico — un mix-up di coordinate — ma è stato sufficiente a invalidare l'argomento che l'espansione dell'universo sia perfettamente uniforme nel modo in cui avevano affermato. Il dibattito sul fatto che l'universo stia accelerando uniformemente o che ci sia un'inclinazione direzionale rimane aperto, ma questo specifico tentativo di chiudere il caso è stato dimostrato essere costruito su una mappa sbagliata.