I vuoti cosmici sembrano vuoti, ma potrebbero stare lacerando l’universo
Quando si pensa allo spazio profondo, la mente va subito a galassie, stelle, nebulose. Eppure le regioni più interessanti dell’universo potrebbero essere proprio quelle dove apparentemente non c’è nulla. I vuoti cosmici occupano enormi porzioni del cosmo e, nonostante il nome, non sono affatto privi di contenuto. Anzi, è proprio lì dentro che si gioca una partita fondamentale per il destino di tutto ciò che esiste.
Partiamo da un esercizio mentale. Si prenda una di queste gigantesche regioni e si tolga tutto: materia ordinaria, neutrini, materia oscura, raggi cosmici, radiazione. Quello che resta sembra essere il nulla assoluto. E invece no. Resta il vuoto quantistico, che è tutt’altro che “vuoto” nel senso comune del termine. La fisica quantistica insegna che lo spazio è permeato da campi quantistici, strutture fondamentali che esistono ovunque, in ogni centimetro cubo dell’universo, fin dal Big Bang. Le particelle che conosciamo, dagli elettroni ai quark, non sono oggetti indipendenti: sono piuttosto increspature, vibrazioni di questi campi. Anche rimuovendo ogni singola particella, i campi resterebbero lì, silenziosi ma presenti.
Ed è qui che la faccenda si fa davvero affascinante. Questi campi contengono energia. Per il principio di indeterminazione di Heisenberg, il vuoto non può mai essere completamente privo di energia. Questa energia residua, per quanto piccola, è reale e misurabile. Ed è esattamente quello che i fisici chiamano energia del vuoto, o più comunemente energia oscura.
Dove l’energia oscura diventa protagonista
Nella vita di tutti i giorni, l’energia oscura è del tutto irrilevante. Sulla Terra la materia è così densa che il suo effetto non si nota minimamente. Se sparisse da un momento all’altro, una palla lanciata in aria seguirebbe la stessa identica traiettoria. Il pranzo nel microonde si scalderebbe esattamente allo stesso modo. Nessuno se ne accorgerebbe.
Lo stesso vale per buona parte del cosmo. Galassie, ammassi di galassie, filamenti e pareti della rete cosmica sono tutti ambienti dove la materia domina e l’energia oscura è praticamente ininfluente. Ma nei vuoti cosmici la situazione si ribalta completamente.
I vuoti cosmici sono regioni enormi, sostanzialmente svuotate di materia. E in assenza di materia, l’energia del vuoto diventa la forza dominante. Chi potesse trovarsi al centro di uno di questi vuoti sarebbe letteralmente immerso nell’energia oscura. È proprio lì, non nelle galassie o negli ammassi stellari, che avviene l’espansione accelerata dell’universo. Quella spinta misteriosa che allontana tutto da tutto non agisce nelle regioni dense: lavora nel silenzio apparente dei vuoti.
L’universo si sta lentamente smontando
E c’è di più. I vuoti cosmici non sono spazi statici. Stanno crescendo. L’energia oscura spinge lo spazio verso l’esterno, e i vuoti si espandono premendo contro la rete cosmica circostante. Nel corso di miliardi di anni, questo processo sta gradualmente separando le strutture su larga scala dell’universo. La splendida ragnatela di galassie, filamenti e ammassi che gli astronomi osservano oggi non durerà per sempre. Nell’arco dei prossimi cinque, dieci, venti miliardi di anni, la rete cosmica si dissolverà lentamente, stiracchiata dall’espansione inarrestabile dei vuoti.
Ecco perché dire che i vuoti cosmici sono “vuoti” è profondamente fuorviante. Sono privi di materia, certo, ed è così che gli astronomi li identificano e li misurano. Ma proprio quella mancanza di materia li rende i luoghi dove l’energia oscura regna incontrastata. Sono pieni di qualcosa di sottile, invisibile, eppure capace di influenzare il destino dell’intero universo.
Ovunque ci si possa trovare nel cosmo, che sia in una galassia affollata di stelle o nel cuore del vuoto più profondo e desolato, lo spaziotempo non è mai davvero deserto. I campi quantistici sono sempre lì, con la loro energia silenziosa. E nei vuoti cosmici, quella energia sta facendo qualcosa di straordinario: sta lentamente, inesorabilmente, smontando l’universo pezzo dopo pezzo.
