La maggior parte dell'Universo è un Vuoto e il Vuoto sta crescendo rapidamente

Il vuoto tra stelle e galassie costituisce l'80% del volume dell'universo conosciuto. L’energia oscura sta espandendo rapidamente questi vuoti.

Ci sono luoghi oscuri là fuori nell’universo profondo, vasti Sahara larghi centinaia di milioni di anni luce, vuoti tranne che per un atomo di idrogeno vagante o un po’ di radiazione. Sono i vuoti cosmici e un giorno cresceranno fino a consumare l'intero universo.

Per comprendere i vuoti, dobbiamo prima avere la prospettiva corretta. E per farlo, dobbiamo allargarci oltre il sistema solare, oltre la Via Lattea e anche oltre tutti i gruppi e gli ammassi che compongono le nostre vicinanze dell’universo. Dobbiamo zoomare così lontano che intere galassie, ciascuna delle quali ospita centinaia di milioni di stelle, non diventino altro che minuscoli punti di luce.

A queste scale veramente cosmologiche, vediamo emergere una struttura straordinaria. Le galassie nel nostro universo non sono sparse in modo casuale come il sale versato sulla tavola; invece, formano il modello più grande trovato in natura. Vediamo ammassi densi, che ospitano migliaia di galassie, e fili lunghi e sottili che collegano questi ammassi. Questi filamenti si comportano come lunghe autostrade che si estendono tra gli ammassi, lungo le quali sono collegate migliaia di galassie. E vediamo quei fili legati insieme per formare muri ampi e immensi.

Chiamiamo questa immensità la "rete cosmica". È fatto di galassie più o meno allo stesso modo in cui il tuo corpo è fatto di cellule microscopiche. Ma quella metafora non può che arrivare a un certo punto; Per creare un modello in scala adeguato della rete cosmica, le tue cellule dovrebbero essere un milione di volte più piccole di loro.

Ma mentre risaltano le luci delle stelle e delle galassie della rete cosmica, quelle strutture servono solo a delimitare i confini dei veri padroni del cosmo: le regioni vuote tra di loro. Scoperti per la prima volta all’inizio degli anni ’80, questi vuoti cosmici dominano il volume dell’universo. In altre parole, la maggior parte del nostro universo è completamente, totalmente vuota.

Se cerchi abbastanza a fondo puoi trovare piccole, fioche galassie nane sparse nel vuoto, e ovviamente c'è l'onnipresente sottile zuppa di radiazioni e particelle che inondano il cosmo. Ma i vuoti sono davvero vuoti, privi di qualsiasi struttura significativa o concentrazione di materia.

I semi del vuoto furono piantati nei primi istanti dell'universo, prima ancora che apparissero le prime stelle e galassie. Miliardi di anni fa, la materia nel nostro universo era quasi perfettamente uniforme, senza variazioni da luogo a luogo. Ma c’erano differenze minuscole, casuali e microscopiche. Solo un milionesimo di materia in più qui, o un milionesimo di materia in meno là.

Man mano che il nostro universo invecchiava, queste differenze aumentavano. La gravità è una forza incredibilmente debole, ma è molto persistente ed estremamente paziente. Le regioni del nostro universo con un lieve vantaggio in termini di materia avevano anche un’attrazione gravitazionale leggermente più forte. Ciò ha causato l’attrazione di più materia verso quella zona, svuotando l’ambiente circostante. Man mano che si accumulava più materia, l’attrazione gravitazionale diventava più forte e l’ambiente circostante si svuotava ancora di più. Nel corso di centinaia di milioni di anni, la rete cosmica cominciò ad emergere: prima come piccoli grumi, che si accesero come le prime stelle; poi apparvero piccole galassie che si fusero insieme prima di formare i grandi ammassi di galassie, i filamenti e le pareti.

E man mano che i ricchi diventavano più ricchi, i poveri diventavano più poveri. I vuoti iniziarono come piccole fossette effervescenti in un tessuto altrimenti liscio e armonioso. Ma man mano che la rete cosmica cresceva, crescevano anche i vuoti, e tutta la loro materia si precipitava nell’abbraccio gravitazionale di strutture grandi e luminose. Oggi i vuoti costituiscono oltre l’80% del volume dell’universo, ma contengono meno di un decimo della sua massa totale.

✅ I vuoti cosmici sono buchi nella distribuzione della materia nell'universo, come i buchi nel formaggio svizzero o le lacune in una ragnatela. Sono vuoti di tutto, compresa la materia normale e la materia oscura.

E quel vuoto conferisce loro un potere segreto. Alla fine degli anni Novanta, due gruppi di astronomi scoprirono che l’espansione dell’universo sta accelerando; il nostro universo diventa sempre più grande, sempre più veloce, ogni giorno che passa. Ci aspettavamo di osservare il contrario: in un universo in espansione, l’attrazione gravitazionale di tutta la materia del cosmo dovrebbe rallentare dolcemente tale espansione, non accelerarla. Confermata da molteplici esperimenti nell’ultimo quarto di secolo, l’espansione accelerata ha un nome: la chiamiamo energia oscura.