La materia oscura è un'ipotetica componente della materia che, diversamente dalla materia ordinaria, non emette radiazione elettromagnetica. Finora non siamo mai stati in grado di vederla direttamente ma ne supponiamo l'esistenza attraverso i suoi effetti gravitazionali. È stata introdotta nel modello cosmologico standard “Lambda-CDM” per spiegare le velocità orbitali delle stelle all’interno delle galassie, che lasciano intendere che c'è più massa in gioco di quanta riusciamo a vederne. La materia oscura svolge un ruolo cruciale nella formazione e nell’evoluzione delle strutture cosmiche, come le galassie e gli ammassi di galassie, nell'Universo primordiale e si pensa sia presente anche oggi come una ragnatela cosmica nella struttura su larga scala dell’Universo.
L'energia oscura è una presunta forma di energia non direttamente rilevabile, diffusa omogeneamente nello spazio, che potrebbe giocare un ruolo nell'espansione accelerata dell'universo.

L'anno scorso, il fisico teorico Rajendra Gupta dell'Università di Ottawa in Canada ha proposto che l’Universo potrebbe essere molto più antico di quanto crediamo, quasi il doppio dell’età normalmente stimata. Questa teoria sembra ora trovare conferma in una nuova analisi dalla quale è anche emerso che la descrizione cosmologia dell'Universo non deve necessariamente ricorrere all’esistenza della materia oscura.

"I risultati dello studio confermano il nostro lavoro precedente sull'età dell'Universo di 26,7 miliardi di anni e ci hanno permesso di scoprire che l'Universo non necessita della materia oscura per esistere", afferma Gupta nel comunicato

Lo studio è stato pubblicato su The Astrophysical Journal.


Una nuova storia...

Per giungere a queste conclusioni, Gupta ha sostanzialmente combinato due teorie: "costanti di accoppiamento covarianti" (CCC, Covarying Coupling Constants) e "luce stanca" (TL, Tired Light). 
Il modello CCC+TL mette insieme due idee su come le forze della natura diminuiscono nel tempo cosmico e su come la luce perde energia quando percorre una lunga distanza. Questa teoria è stata testata e sembra che trovi delle corrispondenze in alcune osservazioni effettuate dal telescopio spaziale James Webb nel 2023, ad esempio sulla distribuzione delle galassie e su come si è evoluta la luce proveniente dall’universo primordiale.

In effetti, il modello standard inizia a vacillare quando vengono scoperte galassie e altri oggetti cosmici molto massicci nell'Universo neonato. Ciò lascia gli astronomi di fronte a un dilemma: o i modelli esistenti sull’evoluzione delle galassie e dei buchi neri necessitano di aggiustamenti, oppure l’Universo esiste da molto più tempo di quanto pensiamo.

Tuttavia, è abbastanza difficile una nuova ipotesi come questa sopravviva alle critiche della comunità scientifica ma il suggerimento di Gupta non è proprio una novità. Parte dei fondamenti arrivano da un’idea che risale a quasi un secolo fa.

,,,basata su una storia vecchia

La CCC nasce da un’ipotesi di Paul Dirac, riguardante l’evoluzione delle costanti di disaccoppiamento, costanti fisiche fondamentali che regolano le interazioni tra le particelle che, secondo il fisico britannico, potrebbero variare nel tempo. Nel modello CCC+TL la costante di Planck, la costante gravitazionale e la velocità della luce sono considerate variabili nel tempo.

La TL, invece, pesca dalla teoria detta "della luce stanca", proposta alla fine degli anni ’20 del secolo scorso dal fisico svizzero Fritz Zwicky. Zwicky si chiese se la luce rossastra di oggetti molto distanti (quello che chiamiamo redshift) fosse il risultato della perdita di energia, come un maratoneta esausto da un lungo viaggio attraverso eoni di spazio.

Nella versione di Gupta, l’espansione accelerata dell’Universo può essere spiegata dalle forze indebolite della natura mentre il cosmo si espande, senza scomodare forse misteriose come l'energia oscura. La luce, quindi, perde energia e le costanti cosmologiche fondamentali non rimangono costanti a causa delle mutevoli interazioni tra particelle conosciute.

Per sostituire i modelli ricostituì con la CCC+TL, Gupta dovrebbe convincere i cosmologi che il suo spiega meglio ciò che vediamo in generale. Per esempio, nel suo ultimo articolo utilizza la CCC+TL per spiegare le fluttuazioni nella diffusione della materia visibile nello spazio, causate dalle onde sonore nell'universo neonato e il bagliore dell'alba cosmica noto come fondo cosmico a microonde. Ma per abbandonare definitivamente l'idea di materia e energia oscura, la CCC+TL dovrà essere capace di risolvere molti problemi cosmologici, più di quanti ne crea. E per ora, il nostro universo continua ad avere 13,7 miliardi di anni.