Un paradigma alternativo all’Inflazione cosmica, capace di descrivere l’origine e l’evoluzione dell’Universo primordiale senza ricorrere a parametri ad hoc, è stato recentemente proposto da un team internazionale di ricercatori, guidato da Daniele Bertacca e Sabino Matarrese dell’Università di Padova, in collaborazione con colleghi di Barcellona e Pisa.
Il lavoro, pubblicato su *Physical Review Research Letters*, introduce un modello basato sull’evoluzione non lineare delle onde gravitazionali, offrendo una nuova prospettiva sulla formazione delle strutture cosmiche.
Per decenni, il modello inflazionistico ha dominato la cosmologia, fornendo una spiegazione plausibile per l’omogeneità e l’isotropia dell’Universo osservabile, nonché per la formazione di strutture su larga scala come galassie e ammassi di galassie.
Tuttavia, l’Inflazione soffre di un difetto intrinseco: richiede l’introduzione di numerosi parametri liberi, valori regolabili a posteriori per adattare il modello ai dati sperimentali.
Questa eccessiva flessibilità compromette la capacità predittiva del modello, sollevando dubbi sulla sua validità intrinseca e sulla sua capacità di rappresentare una realtà fisica fondamentale.
Il nuovo modello, al contrario, ambisce a una semplicità radicale.
Elimina la necessità di questi parametri arbitrari, postulando l’esistenza di un’unica scala energetica fondamentale che determina tutte le proprietà osservabili dell’Universo primordiale.
Il punto di partenza è uno stato cosmico ben definito: lo spazio-tempo di de Sitter, una configurazione geometrica caratterizzata da un’espansione accelerata dominata dall’energia del vuoto.
Immaginate un palloncino che si gonfia incessantemente, dove ogni punto si allontana sempre più velocemente dagli altri.
L’innovazione chiave risiede nell’assunzione che le fluttuazioni quantistiche intrinseche dello spazio-tempo, manifestandosi come onde gravitazionali quantistiche (gravitoni), abbiano giocato un ruolo primario nell’innescare le minuscole variazioni di densità che, nel corso del tempo, hanno portato alla formazione di galassie, stelle e pianeti.
Queste increspature, anziché propagarsi linearmente, evolvono in modo non lineare, interagendo fra loro e generando complessità a partire da condizioni iniziali semplici.
La non linearità è cruciale: consente di costruire strutture complesse senza l’aggiunta di elementi ad hoc.
Questa evoluzione non lineare produce previsioni verificabili, che i ricercatori possono ora confrontare con i dati provenienti da esperimenti terrestri e spaziali, aprendo la strada a una rigorosa verifica del modello.
I ricercatori sottolineano che questa nuova proposta offre un quadro essenziale ma potente, capace di generare previsioni chiare che potranno essere verificate attraverso future osservazioni.
In particolare, la misurazione dell’ampiezza delle onde gravitazionali primordiali e l’analisi statistica della struttura cosmica rappresentano strumenti cruciali per confermare o confutare il modello.
L’approccio proposto evita l’introduzione di ingredienti speculativi, suggerendo che una comprensione più profonda della gravità quantistica possa rivelarsi sufficiente per decifrare i misteri dell’origine e dell’evoluzione dell’Universo.
Il futuro della cosmologia potrebbe risiedere in questa nuova lente, focalizzata sull’interazione complessa delle onde gravitazionali primordiali.
