Quasar distanti rivelano che il tempo si è mosso molto più lentamente 13 miliardi di anni fa

Quando l’universo aveva solo un miliardo di anni, il tempo si muoveva cinque volte più lentamente di oggi. Ciò è evidente dai complessi “codici dell’orologio” dei quasar che furono decifrati per la prima volta dagli astronomi. Dopo aver osservato 190 quasar, si scopre che Einstein aveva di nuovo ragione.

scienziati australiani usato dati del telescopio per esaminare estremamente in profondità nell’universo il comportamento dei quasar distanti. Un quasar è un buco nero supermassiccio al centro di una galassia attiva molto distante che si comporta come un orologio. Questi giganteschi oggetti spaziali sono circondati da un disco che emette materia, luce e radiazioni ed è quindi estremamente luminoso. Il team ha analizzato segnali luminosi di diverse lunghezze d’onda provenienti da un lontano passato. Ad esempio, si sono rivelati una parte importante della teoria della relatività generale di Einstein e hanno mostrato come l’universo e il tempo si espandano nella pratica dopo il Big Bang.

Tutto è relativo
“Se guardiamo indietro nel tempo a quando l’universo aveva solo un miliardo di anni, il tempo si muove cinque volte più lentamente dal nostro punto di vista”, afferma Geraint Lewis, ricercatore capo, il professor Sydney. “Se eri lì nell’universo molto giovane, allora senti che va tutto bene, un secondo sembra un secondo. Ma se guardi dal presente e dalla nostra posizione, più di 12 miliardi di anni dopo, sembra che il primo i tempi sono molto rallentati.

Prima tutto era al rallentatore
Lewis e il suo collega neozelandese Brendon Brewer hanno analizzato i dati osservativi di quasi 200 quasar, che un tempo erano i centri delle prime galassie. “Grazie ad Einstein, sappiamo che il tempo e lo spazio sono collegati. E che dall’alba dei tempi, dalla singolarità del Big Bang, l’universo si è espanso. Ciò significa che le nostre osservazioni dell’universo primitivo dovrebbero apparirci molto più lento della velocità con cui il tempo passa oggi. In questo studio, abbiamo esaminato circa 1 miliardo di anni dopo il Big Bang e siamo stati in grado di determinare la velocità relativa del tempo in modo molto preciso “, spiega Lewis.

Spettacolo pirotecnico cosmico
Precedenti ricerche astronomiche hanno dimostrato che l’universo si muoveva al rallentatore quando aveva solo la metà della sua età attuale. Per questo, le supernove, ovvero il fenomeno in cui una stella esplode in modo spettacolare ed emette un’enorme quantità di luce, è stata utilizzata come “orologio standard”. Ma le supernove, nonostante la loro brillantezza, sono difficili da osservare alle distanze estreme richieste per scrutare l’universo primordiale. Questo è ora possibile con i quasar. L’orizzonte temporale può essere invertito fino al 90%. “Le supernove emettono un singolo lampo di luce, che le rende più facili da studiare. I quasar sono più complessi, come un enorme spettacolo pirotecnico in corso”, afferma il professor Lewis. “Siamo stati in grado di decifrare questo fuoco d’artificio e dimostrare che i quasar possono anche essere usati come orologi standard per studiare il comportamento del tempo nel lontano passato”.

‘Orologio predefinito’
I dati del quasar abbracciano due decadi di segnali luminosi. I ricercatori hanno combinato le diverse lunghezze d’onda nei colori verde, rosso e infrarosso, e sono stati in grado di determinare un “tick” standardizzato dell'”orologio” di ogni singolo quasar. Utilizzando l’analisi statistica, hanno scoperto l’esatta espansione dell’universo, come indicato dal ticchettio dei quasar. “Con questi dati fantastici, siamo riusciti a capire come funziona l’orologio di ogni quasar. Questo ci ha permesso di calcolare l’influenza dell’universo in espansione”, afferma Lewis.

Einstein aveva ragione
I risultati supportano la teoria di Einstein di un universo in espansione, ma contraddicono studi precedenti che non sono riusciti a rilevare l’espansione del tempo utilizzando quasar distanti. “A causa di studi precedenti, ci siamo chiesti se i quasar fossero veri oggetti spaziali. Sono sorti dubbi anche sull’idea stessa di un universo in espansione. Ma con questi nuovi dati e analisi siamo riusciti a togliere ogni dubbio. Abbiamo decifrato i “fuochi d’artificio” difficili da decifrare e ora sappiamo come “ticchettano” i quasar. Si comportano esattamente come previsto dalla teoria della relatività di Einstein», conclude Lewis.