Allacciate le cinture. Sta per iniziare un viaggio vertiginoso tra i misteri dell’universo. Luogo di partenza, i ghiacci del Polo Sud, accompagnati da un enorme telescopio per microonde, che osserva gli effetti dei fenomeni accaduti nel cosmo circa 7 miliardi di anni fa. Quando né la Terra né il Sole si erano ancora formati. Gli scienziati studiano il peso di ammassi di galassie molto distanti nella speranza di rispondere a un quesito inquietante: l’universo si sta disgregando?

Domanda da cui ne scaturisce subito un’altra: a provocare l’accelerazione della velocità con cui l’universo si sta espandendo è l’energia oscura?

Per Stephan Meyer, astrofisico dell’Università di Chicago, l’energia oscura potrebbe esistere, ma allo stesso tempo dice che “potrebbe essere solo un’illusione, una sorta di artificio geometrico”.

Nel passato le informazioni erano ambigue a causa della difficoltà di misurare la velocità di oggetti molto distanti.

Alla ricerca di maggiori certezze, Meyer e un gruppo di ricercatori hanno compiuto numerosi viaggi in Antartide, contribuendo all’installazione del South Pole Telescope e all’analisi dei dati rilevati fin dall’inizio del 2008.

Il Polo Sud – considerato un deserto per via del clima asciutto – è il luogo ideale per installare un telescopio per microonde. “Ci vuole un’atmosfera molto secca e stabile”, osserva Meyer, il quale fa notare che nei sei mesi dell’inverno australe le condizioni per l’osservazione sono più costanti e omogenee che in qualsiasi altro luogo.

Meyer e i suoi colleghi studiano gli ammassi di galassie, noti per essere le strutture più grandi dell’universo, ciascuna delle quali contiene miliardi di stelle. Oggetto di studio non è la luce emessa da questi agglomerati, bensì le distorsioni da essi provocate nel pressoché uniforme fondo cosmico di microonde, che è il residuo di radiazione del Big Bang avvenuto circa 13,7 miliardi di anni fa. Queste piccole distorsioni sono note come Effetto Sunyaev Zel’dovich, dal nome dei due fisici russi che lo ipotizzarono nel 1970.

“Rileviamo le ombre degli ammassi di galassie, come se osservassimo il cielo blu attraverso un palloncino”, dice Meyer.

È straordinario come queste distorsioni di microonde permettano agli scienziati di determinare con precisione il peso degli ammassi. “È come fare il censimento di una popolazione e, conoscendo il peso di ogni cittadino, scoprire quante persone sono obese”.

Gli scienziati hanno scoperto che gli ammassi delle galassie vicine pesano meno di quanto ci si aspettasse. Nata con il Big Bang, la gravità ha esercitato nelle prime fasi una forza di attrazione sugli oggetti vicini, che, ammassandosi, diventavano sempre più pesanti. Le osservazioni suggeriscono però che a un certo punto del loro ciclo di vita, questi massici agglomerati hanno smesso di prendere peso.

Se le intuizioni degli studiosi si rivelassero giuste, la causa di questo fenomeno sarebbe riconducibile all’energia oscura, che agisce come forza repulsiva contrapposta alla forza attrattiva gravitazionale.

Se l’esistenza dell’energia oscura fosse dimostrata, si tratterebbe del trionfo postumo di Albert Einstein. “Einstein inventò una costante cosmologica che contrasterebbe gli effetti della gravità. Visto che l’universo si stava di fatto espandendo, Einstein definì la costante come il suo più grande errore. In realtà, potrebbe avere sempre avuto ragione”, osserva Meyer

Dalla sua dimora polare, dal 2008 al 2011 il South Pole Telescope ha osservato gli ammassi di galassie, scansionando circa 2.000 gradi quadrati, quasi un decimo del cielo australe. Nonostante le ottime prestazioni, nell’estate del 2011 il telescopio è stato sottoposto a un’importante manutenzione per sostituire il cuscinetto azimutale, che consente al telescopio stesso di ruotare in un piano orizzontale, da sinistra a destra e viceversa.

Oggi il compito del telescopio è cambiato. “Abbiamo introdotto un radiometro per rilevare la radiazione, il quale dovrà misurare la polarizzazione delle microonde per permetterci di rispondere a una domanda leggermente differente sull’inflazione dell’universo”, dice Meyer.

Nel frattempo, Meyer e i suoi colleghi astrofisici analizzano i dati già rilevati dal telescopio per calcolare il peso degli ammassi di galassie nel corso del tempo. I risultati potranno fornire la prova dell’esistenza dell’energia oscura?

“Finora sembrerebbe di sì”, commenta Meyer. “È troppo presto per esserne certi, ma al momento attuale sembra avallata l’ipotesi che l’energia oscura non sia un problema geometrico bensì una vera e propria forza”.

Se fosse vero, l’universo potrebbe continuare a espandersi ancora più velocemente fino al completo esaurimento della luce e dell’energia, diventando così completamente freddo, buio e deserto – un po’ come il Polo Sud in inverno.