Opinione del CNRS sul ricercatore Jean-Pierre Petit
In questo dossier, apparso sul suo bollettino, il CNRS esprime la sua opinione sui lavori di astrofisica e cosmologia di Jean-Pierre Petit
8 marzo 2005
| E | n
| Nel 1998, il terremoto è arrivato, racconta Pierre Astier, del Laboratorio di fisica nucleare e alte energie: l'espansione dell'Universo si sta accelerando sotto l'influenza di una misteriosa | energia oscura | . Questa rappresenterebbe circa il 70% dell'universo. E non sappiamo nulla della sua composizione. Finora, sapevamo, nel quadro della teoria del Big Bang e alla luce della relatività generale di Albert Einstein, che l'Universo si espande in modo regolare sotto l'impulso di un'«esplosione» iniziale. Da allora, il lavoro dei ricercatori si limitava a elencare il contenuto dell'universo per "pesarlo" e determinare se l'espansione potrebbe fermarsi, sotto l'influenza | della gravità. Ma sette anni fa, le idee sono state sconvolte. Due squadre indipendenti sono entrate in scena: il Supernovae Cosmologic Project e la High z Supernova search team. Hanno osservato una cinquantina di esplosioni di stelle lontane (distribuite tra 1 e 6 miliardi di anni |
|---|
luce ). assimilate a supernove di tipo Ia, cioè a esplosioni nucleari naturali. Questi fenomeni rari sono chiamati "candele di riferimento", poiché la loro luminosità assoluta è nota e si può
L'osservazione di supernove lontane di tipo Ia (qui SN1994D, in basso a sinistra nell'immagine) ha permesso agli astrofisici di constatare che l'universo si sta accelerando
determinare la loro distanza con due metodi diversi. Tuttavia, durante le osservazioni del 1998, le supernove più lontane avevano una luce più debole di quella attesa in un universo in cui l'espansione è dovuta solo alla materia. Di conseguenza, una conclusione si impone. La debolezza apparente della luminosità si spiega con la distanza dell'oggetto. La sua galassia ospite si trova a una distanza maggiore di quanto si pensasse. L'Universo deve quindi espandersi più velocemente del previsto. Per spiegare il fenomeno, è necessario inventare una misteriosa energia oscura che dà una spinta all'espansione. Questa scoperta avrebbe sconvolto la teoria del Big Bang? « Assolutamente no. Rinvigorisce l'interesse e aggiunge un pizzico di sapore », assicura Pierre Astier.
| D | epuis
| 1998, due conferme dell'accelerazione sono arrivate a rafforzare l'ipotesi. E « i risultati più recenti indicano che questo regime di espansione è prevalente da circa quattro o cinque miliardi di anni, cioè il 35% della storia dell'Universo », precisa il fisico, che appartiene al gruppo di ricerca creato da Reynald Pain, l'unico francese che ha partecipato all'epopea americana del Supernova Cosmology Project. I ricercatori francesi utilizzano ora diversi telescopi, tra cui il Canada-France-Hawaii e il Very Large Telescope europeo del Cile. La caccia alle supernove lontane è diventata un tema principale per questi strumenti osservativi. L'ambizione? « Scoprirne a centinaia », si anima Pierre Astier. Questo è indispensabile se si vuole stimare come l'accelerazione dell'espansione abbia evoluto nel passato. Alcuni fisici vedono in questa forza repulsiva la firma di ciò che chiamano « energia del vuoto ». |
|---|
da 1998, due conferme dell'accelerazione sono arrivate a rafforzare l'ipotesi. E « i risultati più recenti indicano che questo regime di espansione è prevalente da circa quattro o cinque miliardi di anni, cioè il 35% della storia dell'Universo », precisa il fisico, che appartiene al gruppo di ricerca creato da Reynald Pain, l'unico francese che ha partecipato all'epopea americana del Supernova Cosmology Project. I ricercatori francesi utilizzano ora diversi telescopi, tra cui il Canada-France-Hawaii e il Very Large Telescope europeo del Cile. La caccia alle supernove lontane è diventata un tema principale per questi strumenti osservativi. L'ambizione? « Scoprirne a centinaia », si anima Pierre Astier. Questo è indispensabile se si vuole stimare come l'accelerazione dell'espansione abbia evoluto nel passato. Alcuni fisici vedono in questa forza repulsiva la firma di ciò che chiamano « energia del vuoto ».
essa riflette l'incantevole attività quantistica dell'universo su piccola scala. Spiegazioni i ricercatori vedono il vuoto - « ciò che resta quando si toglie tutto » - come un mezzo strano. Il vuoto assoluto non esiste. Appaiono continuamente particelle e antiparticelle virtuali. Questi oggetti si creano e si distruggono immediatamente. Ad essi è associata un'energia irriducibile chiamata « livello fondamentale » o, in modo più sobrio, « energia del vuoto ». E, secondo un esperimento proposto nel 1948 dal olandese Hendrick Casimir, l'energia del vuoto si comporta come una pressione. Una forza repulsiva. Da qui l'idea di identificarla con l'energia oscura, che sembra « espandere » l'Universo.
essa riflette l'incantevole attività quantistica dell'universo su piccola scala. Spiegazioni i ricercatori vedono il vuoto - « ciò che resta quando si toglie tutto » - come un mezzo strano. Il vuoto assoluto non esiste. Appaiono continuamente particelle e antiparticelle virtuali. Questi oggetti si creano e si distruggono immediatamente. Ad essi è associata un'energia irriducibile chiamata « livello fondamentale » o, in modo più sobrio, « energia del vuoto ». E, secondo un esperimento proposto nel 1948 dal olandese Hendrick Casimir, l'energia del vuoto si comporta come una pressione. Una forza repulsiva. Da qui l'idea di identificarla con l'energia oscura, che sembra « espandere » l'Universo.
per altri, se l'energia oscura evolve nel tempo, potrebbe corrispondere a un intero zoo di oggetti esotici costituenti la quintessenza o « quinta essenza », accanto alle quattro forze fondamentali (vedi pagina 28). Si capisce, il destino di tutto l'universo è in gioco. È urgente chiarire i dubbi. Con i progetti in corso, l'équipe francese prevede di scoprire 600 nuove supernove in cinque anni. Dall'altro lato, il telescopio spaziale Hubble ha scoperto sedici supernove nel 2003. Che vinca il migliore, nella ricerca sull'energia oscura!
Frédéric Guérin
CONTATTO
Pierre Astier, astier
in2p3.fr
| D | ’une
| parte, l'osservazione della rotazione delle galassie ha confermato la presenza di un alone di materia oscura dieci volte più massiccio delle stelle. D'altra parte, gli ammassi contengono un gas caldo portato a milioni di gradi. Le misure dei raggi X dei satelliti Chandra (Nasa e XMM (Europa) indicano qui una quantità di materia oscura cento volte più importante della materia visibile,.. Infine, un altro strumento si è dimostrato efficace di recente Le lenti gravitazionali, questi miraggi naturali predetti dalla relatività, forniscono un potente mezzo per sondare la geometria dell'Universo. Monitorando gli effetti di microlenti, si è potuto determinare che la materia oscura galattica non è composta da atomi nel senso classico del termine, con nucleo O (protoni e neutroni) ed elettroni! Si sono chiamati Machos (Massive Halo Compact Objects) questi oggetti enigmatici, e i ricercatori hanno stimato che rappresentano meno del 10% della quantità totale di materia che infesta la nostra galassia. Da allora, di cosa è composto il resto del contenuto dell'universo che non corrisponde a nessun nucleo atomico né a nessuna particella conosciuta? Nessuno lo sa, ma si stanno formando delle idee. I fisici hanno già un candidato in testa: il neutralino, direttamente uscito dal mondo della supersimmetria (vedi p. 29), un'espansione possibile del "modello standard delle particelle", che si cerca di individuare nei grandi acceleratori. La sua interazione con la materia ordinaria sarebbe molto debole, Oggi, secondo i dati più recenti disponibili, l'Universo che ci circonda si compone così: |
|---|
-
70% di energia oscura di natura e composizione sconosciute, che accelera l'espansione ma non si diluisce - 25% di materia oscura esotica (neutralini della supersimmetria?) che si diluisce con l'espansione
-
4,5% di materia ordinaria, la cui essenziale parte è oscura e non brucia. Le stelle e la materia visibile attraverso i loro raggi o l'assorbimento della luce contano solo per il 0,5%. Gli elementi chimici pesanti come il carbonio, l'azoto, l'ossigeno, il silicio e il ferro rappresenterebbero lo 0,03%. Sono i costituenti della Terra e della vita.
-
0,3% o meno di materia oscura calda sotto forma di neutrini, abbondanti ma poco massicci.
F.G.
una parte, l'osservazione della rotazione delle galassie ha confermato la presenza di un alone di materia oscura dieci volte più massiccio delle stelle. D'altra parte, gli ammassi contengono un gas caldo portato a milioni di gradi. Le misure dei raggi X dei satelliti Chandra (Nasa e XMM (Europa) indicano qui una quantità di materia oscura cento volte più importante della materia visibile,.. Infine, un altro strumento si è dimostrato efficace di recente Le lenti gravitazionali, questi miraggi naturali predetti dalla relatività, forniscono un potente mezzo per sondare la geometria dell'Universo. Monitorando gli effetti di microlenti, si è potuto determinare che la materia oscura galattica non è composta da atomi nel senso classico del termine, con nucleo O (protoni e neutroni) ed elettroni! Si sono chiamati Machos (Massive Halo Compact Objects) questi oggetti enigmatici, e i ricercatori hanno stimato che rappresentano meno del 10% della quantità totale di materia che infesta la nostra galassia. Da allora, di cosa è composto il resto del contenuto dell'universo che non corrisponde a nessun nucleo atomico né a nessuna particella conosciuta? Nessuno lo sa, ma si stanno formando delle idee. I fisici hanno già un candidato in testa: il neutralino, direttamente uscito dal mondo della supersimmetria (vedi p. 29), un'espansione possibile del "modello standard delle particelle", che si cerca di individuare nei grandi acceleratori. La sua interazione con la materia ordinaria sarebbe molto debole, Oggi, secondo i dati più recenti disponibili, l'Universo che ci circonda si compone così:
una parte, l'osservazione della rotazione delle galassie ha confermato la presenza di un alone di materia oscura dieci volte più massiccio delle stelle. D'altra parte, gli ammassi contengono un gas caldo portato a milioni di gradi. Le misure dei raggi X dei satelliti Chandra (Nasa e XMM (Europa) indicano qui una quantità di materia oscura cento volte più importante della materia visibile,.. Infine, un altro strumento si è dimostrato efficace di recente Le lenti gravitazionali, questi miraggi naturali predetti dalla relatività, forniscono un potente mezzo per sondare la geometria dell'Universo. Monitorando gli effetti di microlenti, si è potuto determinare che la materia oscura galattica non è composta da atomi nel senso classico del termine, con nucleo O (protoni e neutroni) ed elettroni! Si sono chiamati Machos (Massive Halo Compact Objects) questi oggetti enigmatici, e i ricercatori hanno stimato che rappresentano meno del 10% della quantità totale di materia che infesta la nostra galassia. Da allora, di cosa è composto il resto del contenuto dell'universo che non corrisponde a nessun nucleo atomico né a nessuna particella conosciuta? Nessuno lo sa, ma si stanno formando delle idee. I fisici hanno già un candidato in testa: il neutralino, direttamente uscito dal mondo della supersimmetria (vedi p. 29), un'espansione possibile del "modello standard delle particelle", che si cerca di individuare nei grandi acceleratori. La sua interazione con la materia ordinaria sarebbe molto debole, Oggi, secondo i dati più recenti disponibili, l'Universo che ci circonda si compone così:
Vers "Opinione del CNRS sui lavori di Jacques Benveniste"
Ritorno al Guide Ritorno alla pagina iniziale
Numero di consultazioni di questa pagina dal 8 marzo 2005 :