Da dove si ricava l’età dell’Universo

Per le prime centinaia di migliaia di anni, l’Universo era caldo e opaco. Quando si raffreddò abbastanza da permettere alla luce di viaggiare liberamente, questa radiazione si diffuse in ogni direzione e da allora si è allungata insieme allo spazio. Oggi è visibile come una debole radiazione proveniente da tutto il cielo.

Contiene minuscole increspature: zone leggermente più calde e leggermente più fredde. La dimensione di queste zone dipende da quanta materia contiene l’Universo, da che cosa è composta e da quanto velocemente si espandeva. Inserendo nelle equazioni il quadro osservato, si ottiene un insieme di parametri, tra cui l’età.

Il secondo metodo è più semplice in teoria: si misura la velocità con cui le galassie si allontanano e si torna indietro nel tempo. La difficoltà è che la velocità è cambiata, quindi serve anche un modello della composizione dell’Universo. In compenso, le misurazioni si fanno direttamente, osservando le esplosioni di supernovae in galassie lontane.

Il terzo metodo non dipende affatto dalla cosmologia. Per gli ammassi stellari più antichi si può stimare l’età osservando quali stelle hanno già abbandonato la sequenza principale. Si ottiene un limite inferiore: l’Universo non può essere più giovane delle sue stelle più antiche.

È proprio la concordanza tra queste tre stime indipendenti a rendere affidabile il risultato. Un errore in un metodo non si riprodurrebbe negli altri due, che funzionano in modi completamente diversi.

La velocità di espansione misurata attraverso la radiazione antica e la stessa grandezza misurata attraverso le galassie vicine differiscono di qualche punto percentuale. La discrepanza è persistente e non si spiega con gli errori di misurazione: per questo viene chiamata tensione.

Questo incide poco sull’età in sé, ma significa che nel modello manca qualcosa. Le possibilità discusse sono diverse: da errori sistematici non considerati a una nuova fisica. Per ora la questione resta aperta, ed è una normale condizione di lavoro della scienza.