Le recenti osservazioni del telescopio spaziale James Webb hanno alimentato un dibattito scientifico di portata rivoluzionaria che potrebbe ridefinire la nostra comprensione dell’origine dell’Universo. Lior Shamir, professore associato di informatica presso la Kansas State University, ha analizzato 263 galassie nelle immagini del James Webb Space Telescope Advanced Deep Extragalactic Survey, scoprendo che circa due terzi di esse ruotano in senso orario mentre solo un terzo ruota in senso antiorario, una distribuzione che contraddice le aspettative di un universo isotropo e casuale.
Questa anomalia nella distribuzione rotazionale delle galassie ha riacceso l’interesse per una teoria cosmologica alternativa proposta dal fisico teorico polacco Nikodem Popławski, secondo la quale il nostro Universo potrebbe essere nato all’interno di un buco nero appartenente a un cosmo di dimensioni maggiori. La teoria, che ha guadagnato riconoscimento internazionale quando National Geographic e Science l’hanno classificata tra le dieci più grandi scoperte scientifiche del 2010, suggerisce che il Big Bang non sia stato l’evento primordiale che ha dato origine al tutto, ma piuttosto il risultato di un processo di “rimbalzo” avvenuto all’interno di un buco nero preesistente.
Il modello di Popławski si basa su una reinterpretazione della fisica dei buchi neri che elimina il concetto problematico di singolarità gravitazionale. Secondo questa visione, quando la materia collassa oltre l’orizzonte degli eventi di un buco nero, non viene compressa indefinitamente fino a raggiungere una densità infinita, ma raggiunge invece uno stato di densità finita estremamente elevata prima di subire un “rimbalzo” che genera una rapida espansione, fenomeno noto come Big Bounce. Questo meccanismo eliminerebbe gli infiniti matematici che rendono problematica la fisica tradizionale nelle singolarità e fornirebbe una spiegazione naturale per l’origine del nostro Universo.
Le osservazioni di Shamir pubblicate su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society rappresentano una potenziale evidenza osservativa a supporto di questa teoria cosmologica alternativa. In un universo casuale e isotropo, come previsto dal modello standard del Big Bang, ci si aspetterebbe una distribuzione equa delle direzioni di rotazione galattica, con circa il 50% delle galassie che ruotano in una direzione e il 50% nell’altra. Tuttavia, i dati del James Webb mostrano una chiara preferenza rotazionale che potrebbe indicare che il nostro Universo possiede una rotazione intrinseca ereditata dal buco nero che lo ospita.
Parallelamente a queste scoperte, il telescopio spaziale Euclid dell’Agenzia Spaziale Europea sta fornendo dati senza precedenti sulla struttura dell’Universo oscuro. Lanciato il primo luglio 2023 e operativo dal 14 febbraio 2024, Euclid ha già individuato 26 milioni di galassie in appena una settimana di osservazioni, alcune delle quali risalgono a oltre 10 miliardi e mezzo di anni fa, quando l’Universo aveva meno di un quarto della sua età attuale. Questi dati, che coprono tre campi profondi strategicamente selezionati, stanno permettendo agli astronomi di studiare la distribuzione della materia oscura e dell’energia oscura su scale cosmologiche.
La missione Euclid, progettata per mappare più di un terzo del cielo nel corso di sei anni, potrebbe fornire le prove definitive per confermare o confutare l’ipotesi dell’universo all’interno di un buco nero. Le osservazioni del telescopio si concentrano sulla mappatura tridimensionale dell’Universo attraverso lo studio delle lenti gravitazionali, fenomeni che rivelano la presenza di materia oscura invisibile. Già nelle prime osservazioni, Euclid ha identificato oltre 500 nuove lenti gravitazionali forti, un numero che eguaglia quasi quello di tutte le lenti scoperte in decenni di osservazioni precedenti.
Oltre alla teoria di Popławski, la comunità scientifica sta esplorando altre alternative al modello standard del Big Bang. Richard Lieu, fisico dell’Università dell’Alabama, ha proposto nel 2025 un modello secondo il quale l’Universo non avrebbe avuto origine da una singola grande esplosione, ma da una serie di “singolarità temporali” consecutive che hanno generato nuova materia ed energia espandendosi nello spazio. Questo modello potrebbe eliminare la necessità di invocare concetti enigmatici come la materia oscura e l’energia oscura per spiegare l’espansione cosmica.
Un’altra teoria alternativa è stata sviluppata da Christof Wetterich dell’Università di Heidelberg, che propone un modello in cui l’Universo non sarebbe nato da un’esplosione violenta ma da un lungo processo di “disgelo” cosmico. Secondo questa visione, le masse di tutte le particelle sarebbero in costante aumento mentre l’Universo si contrae per periodi prolungati, eliminando la necessità di una singolarità iniziale e proponendo un meccanismo di formazione completamente diverso da quello del Big Bang tradizionale.
Le implicazioni di queste teorie alternative vanno ben oltre la cosmologia teoretica, toccando questioni fondamentali sulla natura dello spazio, del tempo e della realtà fisica. Se l’ipotesi dell’universo all’interno di un buco nero dovesse essere confermata, significherebbe che ogni buco nero nel nostro Universo potrebbe contenere al suo interno altri universi completi, creando una struttura cosmologica di complessità inimmaginabile dove universi multipli si annidano l’uno dentro l’altro come matrioske cosmiche.
I prossimi anni saranno cruciali per determinare quale di queste teorie possa meglio spiegare le osservazioni cosmologiche emergenti. Le future campagne osservative di Euclid, che continuerà a mappare l’Universo fino al 2030, potrebbero fornire i dati necessari per distinguere tra il modello standard del Big Bang e le teorie alternative. Parallelamente, l’analisi approfondita dei dati del James Webb su campioni sempre più vasti di galassie permetterà di verificare se la preferenza rotazionale osservata da Shamir rappresenti effettivamente una caratteristica universale o sia limitata a specifiche regioni cosmiche.
