Massiccio test cosmico dimostra che Newton ed Einstein spiegano ancora accuratamente la gravità

Massiccio Test Cosmico Mostra Che Newton ed Einstein Spiegano Ancora Accuratamente la Gravità

A cura di Neetika Walter tramite Interesting Engineering,

Gli scienziati hanno testato la gravità attraverso alcune delle più grandi strutture dell'universo e hanno scoperto che si comporta esattamente come previsto dalle leggi fisiche di lunga data.
Galassie e ammassi tracciano l'attrazione gravitazionale attraverso l'universo. iStock Photos

Ricercatori guidati dalla University of Pennsylvania hanno utilizzato dati dell'Atacama Cosmology Telescope per esaminare come gli ammassi di galassie si muovono su vaste distanze cosmiche.

I loro risultati mostrano che la gravità si indebolisce con la distanza in linea con la legge dell'inverso del quadrato descritta per la prima volta da Isaac Newton e successivamente incorporata nella teoria della relatività generale di Albert Einstein.

I risultati sfidano teorie alternative che suggeriscono che la gravità cambi su larga scala e rafforzano invece l'idea che una componente invisibile, la materia oscura, stia plasmando il moto cosmico.

La gravità regge su larga scala

"L'astrofisica è stata afflitta da un'enorme discrepanza nel bilancio cosmico", ha affermato Patricio A. Gallardo.

"Quando osserviamo come le stelle orbitano all'interno delle galassie o come le galassie si muovono all'interno degli ammassi di galassie, alcune sembrano viaggiare troppo velocemente per la quantità di materia visibile che contengono."

Per verificare se la gravità stessa potesse essere responsabile, i ricercatori hanno analizzato sottili distorsioni nella radiazione cosmica di fondo a microonde mentre attraversa massicci ammassi di galassie.

Queste distorsioni, causate dal moto del gas caldo attorno agli ammassi, hanno permesso al team di misurare la velocità con cui gli ammassi si muovono l'uno verso l'altro su distanze che si estendono per centinaia di milioni di anni luce.

I risultati hanno corrisposto strettamente alle previsioni della fisica classica e relativistica, non mostrando alcuna prova che la gravità si indebolisca diversamente dal previsto su queste scale.

"È notevole che la legge dell'inverso dei quadrati — proposta da Newton nel XVII secolo e poi incorporata dalla teoria della relatività generale di Einstein — stia ancora tenendo il passo nel XXI secolo", ha affermato Gallardo.

Il caso della materia oscura si rafforza

Lo studio affronta un enigma di lunga data in cosmologia. Le osservazioni hanno costantemente mostrato che le stelle ai margini delle galassie e le galassie all'interno degli ammassi si muovono più velocemente di quanto la materia visibile da sola possa spiegare.

"Questo è il puzzle centrale", ha spiegato Gallardo.

"O la gravità si comporta diversamente su scale molto grandi, o l'universo contiene materia aggiuntiva che non possiamo vedere direttamente."

Poiché le nuove misurazioni confermano che la gravità si comporta come previsto, i risultati rafforzano il caso della materia oscura come componente mancante.

"Questo studio rafforza l'evidenza che l'universo contiene una componente di materia oscura", ha affermato Gallardo. "Ma non sappiamo ancora di cosa sia fatta quella componente."

Il lavoro pone anche vincoli a teorie come la Modified Newtonian Dynamics, che tentano di spiegare il moto cosmico alterando le leggi della gravità.

Estendendo i test sulla gravità a distanze ben oltre la scala delle singole galassie, la ricerca fornisce una delle validazioni più complete dei modelli cosmologici standard fino ad oggi.

Future osservazioni utilizzando mappe più dettagliate della radiazione cosmica di fondo a microonde e sondaggi galattici più ampi potrebbero affinare ulteriormente queste misurazioni e testare la gravità con precisione ancora maggiore.

"Con così tante domande senza risposta, la gravità rimane una delle aree di ricerca più affascinanti. È un campo naturalmente attraente", ha detto Gallardo.

Lo studio è stato pubblicato su Physical Review Letters.

Tyler Durden
Ven, 17/04/2026 - 22:35