Professore di ricerca presso l’Università di Montpellier, all’interno del Laboratorio dell’Universo e delle Particelle (CNRS-UM), Julien Larena è uno degli scienziati che domani utilizzeranno le osservazioni del telescopio europeo Euclid, come parte della loro ricerca.
Concepire la materia esiste quando non puoi vederla non è intuitivo, vero?
Dopo. La materia oscura costituisce la maggior parte di quella che si pensa sia la massa pesante nel nostro universo. Che in realtà non vediamo, perché non interagisce con la luce. La prova della sua esistenza è puramente gravitazionale: come tutta la massa, piega lo spazio-tempo e influenza il modo in cui la luce viaggia.
Julien Larina è docente presso l’Università di Montpellier, specializzato in lenti gravitazionali.
Quindi è completamente controintuitivo, nel senso che siamo abituati a vedere la materia. Ma nella storia non è così unico: Le Verrier ha predetto l’esistenza di Nettuno dall’influenza della gravità.
Tuttavia, gli scienziati ne hanno discusso a lungo …
SÌ. Storicamente, la prima prova dell’esistenza della materia oscura è venuta dall’osservazione delle curve di rotazione delle galassie. Quando abbiamo guardato la velocità con cui correvano da soli, abbiamo trovato una velocità molto più veloce di quanto avessimo immaginato, cosa che non capivamo molto bene.
La fisica extragalattica è ancora una scienza abbastanza nuova, che risale agli anni ’30. Ma oggi notiamo la sua presenza su tutte le scale dell’universo, sia su piccola scala, sia a livello di galassie, sia a livello di gruppi di galassie e dell’universo nel suo insieme, alcuni aspetti del quale non possono essere spiegati senza la sua presenza. dalla materia oscura.
Questo significa che non ci sono più dubbi sulla teoria?
C’è un consenso scientifico sull’esistenza del fenomeno. D’altra parte, la sua natura è davvero discutibile. È una nuova particella, piccoli buchi neri, un cambiamento di gravità, una combinazione di tutto ciò?
Questa sostanza è intorno a noi?
Sì, ma è molto debole e molto sparso sulla nostra scala come nel sistema solare. Non interagisce con la materia ordinaria: può attraversare la Terra innumerevoli volte senza interagire con alcun atomo.
Parlando di materia oscura ed energia oscura…
Questo è il secondo grande mistero, un altro fenomeno gravitazionale davvero inspiegabile. Dato che l’universo si sta espandendo su scale molto grandi, ci aspetteremmo che rallenti nel tempo, perché la gravità è una forza attrattiva. Ma quello che notiamo nel nostro modello è che, al contrario, sta accelerando.
E questo è molto più controintuitivo di quanto possiamo vedere, perché non sappiamo che tipo di materiale può farlo! Quindi alcuni lo interpretano come un nuovo tipo, che chiameremo energia oscura, che non conosciamo e che può produrre questa espansione accelerata. Tuttavia, per il momento, la spiegazione più semplice, che è di natura semplice e costante, è coerente con tutte le osservazioni.
Euclide è di grande valore per gli scienziati, paragonabile a James Webb?
James Webb sta osservando eventi molto specifici, regioni molto specifiche del nostro cielo. Euclide guarderebbe il cielo nel suo insieme e ne farebbe delle mappe. Come se Euclide avesse dipinto con estrema precisione la costa atlantica francese e Webb, il porto di La Rochelle. È necessariamente meno accurato, ma ha una componente statistica molto maggiore. Per la cosmologia, Euclide, e anche l’LSST in costruzione sulla Terra, sono in un certo senso gli strumenti ideali per i prossimi decenni. Vedremo fonti molto più antiche e noteremo come le galassie si evolvono nel tempo.