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Asse del male (cosmologia)

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Mappa del cielo della CMB osservata dalla Terra: nell'immagine superiore, l'asse del male è mostrato dalla curva bianca, il punto freddo della CMB è mostrato dall'ovale blu racchiuso da una linea bianca.

L'asse del male è una correlazione tra il piano del Sistema Solare e aspetti della radiazione cosmica di fondo (CMBR), una regione attorno alla quale è orientata l'intera struttura dell'Universo. Tale correlazione dà al piano del Sistema Solare e quindi alla posizione della Terra un significato maggiore di quanto ci si potrebbe aspettare dal caso, un risultato che supera il principio copernicano, affermatosi con la rivoluzione scientifica come base del pensiero naturalista moderno, che presuppone invece che nessun corpo celeste abbia una posizione speciale nell'universo e che la Terra non sia centrale e privilegiata.[1]

La firma della radiazione cosmica di fondo a microonde (CMBR) offre una visione diretta su larga scala dell'universo che può essere utilizzata per identificare se la nostra posizione o il nostro movimento abbiano un significato particolare. C'è stata molta pubblicità sull'analisi dei risultati della sonda Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) e della Planck Surveyor della NASA che mostrano anisotropie sia attese che inattese nella CMB.[2] Il moto del sistema solare e l'orientamento del piano dell'eclittica sono allineati con le caratteristiche del cielo a microonde, che sembrano essere causate dalla struttura ai margini dell'universo osservabile.[3][4] Nello specifico, rispetto al piano dell'eclittica, la "metà superiore" della CMBR è leggermente più fredda della "metà inferiore"; inoltre, gli assi del quadrupolo e dell'octupolo sono distanti solo pochi gradi e questi assi sono allineati con la divisione superiore/inferiore.[5]

Immagine dell'universo osservabile e della radiazione cosmica di fondo nella stessa direzione dell'Asse del Male (croce rossa al centro dell'immagine) e che punta verso una regione vicina dove si verifica l'equinozio di primavera o in una direzione vicina tra le costellazioni dei Pesci e dell'Acquario. Si può distinguere un modello che tende a un modello ottopolare. La sfera è posta sullo stesso piano dell'eclittica, che la attraversa da un lato all'altro.

Secondo il pensiero convenzionale, le proprietà del campo magnetico sono causate dalla struttura generale dell'universo stesso, e quindi non c'è una ragione particolare per aspettarsi che siano influenzate dal nostro sistema solare (principalmente perché, secondo le conoscenze attuali, il sistema solare non si era ancora formato quando furono determinate le proprietà del campo magnetico che misuriamo oggi). Più precisamente, rispetto alla Via Lattea, la metà "superiore" della mappa del campo magnetico è leggermente più fredda della metà "inferiore". Inoltre, la divisione della mappa in quadranti e 8 parti è parallela tra loro, il che è statisticamente improbabile. Esiste anche un "clustering" simile tra questa divisione e la divisione in metà della Via Lattea.

Lawrence Krauss è citato come segue in un articolo del 2006 su Edge.org:[6]

«I nuovi risultati ci dicono che tutta la scienza è sbagliata e che noi siamo il centro dell'universo, o forse i dati sono semplicemente errati, o forse ci dicono che c'è qualcosa di strano nei risultati della radiazione di fondo a microonde e che forse c'è qualcosa di sbagliato nelle nostre teorie su larga scala.»

L'astrofisico e divulgatore scientifico Paul M. Sutter ha commentato l'asse del male dicendo:[7]

«Tranne che per il quadrupolo e l’ottupolo… che distano solo pochi gradi l’uno dall’altro… Sembra che la radiazione cosmica di fondo (CMB) sia leggermente più fredda se osservata attraverso la ‘metà superiore’ del nostro sistema solare… inoltre… questa relazione peculiare con il nostro sistema solare è allineata con il quadrupolo e l’ottupolo. … Da qui il soprannome di ‘Asse del Male’.»

L'apologeta cattolico tradizionalista e creazionista della terra giovane americano Robert Sungenis sostiene che l'asse del male, da lui definito "asse del bene", supporti un universo finalistico ed abbia una correlazione con le costellazioni zodiacali di Leone e Vergine, tradizionalmente associate a Gesù e alla Vergine Maria.[8] Nel film-documentario indipendente The Principle del 2014, co-prodotto da Sungenis e Rick DeLano e volto a promuovere il geocentrismo, l'asse del male viene ampiamente utilizzato come argomentazione contro il copernicanesimo e il sistema eliocentrico.[9]

Nel 2016 l'astronomo inglese Stuart Clark ha commentato su new scientist[10][11]:

«Se fosse autentico, non si tratterebbe solo di un asse del male, ma di un asse del tutto. 'Se fossero caratteristiche reali dell'universo, significherebbe che verrebbe violato il principio cosmologico, che è alla base della cosmologia moderna', afferma Zhao.»
Lo stesso argomento in dettaglio: Principio cosmologico.
Questa immagine del telescopio Blanco da 4 metri presso l'Osservatorio interamericano di Cerro Tololo in Cile è stata utilizzata per scoprire un deflusso estremamente grande nella Nebulosa della Carena, noto come Herbig-Haro 666 (HH 666).

Sono state segnalate alcune anomalie nella radiazione di fondo allineate con il piano del Sistema Solare. Queste non sono spiegate dal principio copernicano e suggeriscono che l'allineamento del Sistema Solare sia speciale in relazione alla radiazione di fondo dell'universo.[12]

Osservando le regioni "calde" e "fredde" delle fluttuazioni della radiazione cosmica di fondo a microonde, il cosmologo portoghese João Magueijo scoprì che queste fluttuazioni su scale più grandi non sono distribuite casualmente, ma piuttosto relativamente ordinate: in particolare, gli assi delle componenti quadrupolo e ottupolo della mappa della temperatura della radiazione cosmica di fondo a microonde praticamente coincidono. L'anisotropia rilevata è complessa. Pertanto, il campo "più freddo" viene proiettato sulla costellazione oscura di Eridano, praticamente priva di stelle luminose (questa costellazione si trova a est della caratteristica e facilmente riconoscibile costellazione di Orione).

Land e Magueijo nel 2005 hanno soprannominato questo allineamento "asse del male" a causa delle implicazioni per gli attuali modelli del cosmo, inclusi il Modello Lambda-CDM, la teoria del big bang e il principio di mediocrità e come riferimento all'"asse del male" politico coniato dal presidente Bush, sebbene diversi studi successivi abbiano mostrato errori sistematici nella raccolta di tali dati e nel modo in cui sono stati elaborati.[13][13][14] Vari studi sui dati di anisotropia del CMB tentano di confermare il principio copernicano[15], di modellare gli allineamenti in un universo non omogeneo ancora coerente con il principio[16], o di spiegarli come fenomeni locali.[17]

Alcune di queste spiegazioni alternative sono state discusse da Copi et al. , che ha affermato che i dati del satellite Planck potrebbero far luce in modo significativo sulla possibilità che la direzione preferita e gli allineamenti fossero spuri.[18][19] Lo scienziato capo del WMAP, Charles L. Bennett ha suggerito che fossero coinvolte coincidenza e psicologia umana[20]:

«Penso che ci sia un po' di effetto psicologico, le persone vogliono trovare cose insolite.»

I dati del telescopio Planck pubblicati nel 2013 hanno da allora trovato prove più forti dell'anisotropia[21]:

«Per molto tempo, una parte della comunità sperava che questo sarebbe scomparso, ma non è successo»

afferma Dominik Schwarz dell'Università di Bielefeld in Germania.[22]

Nel 2015, non c'era consenso sulla natura di questa e di altre anomalie osservate[23] e la loro significatività statistica non è chiara. Ad esempio, uno studio che include i risultati della missione Planck mostra come le tecniche di mascheramento potrebbero introdurre errori che, se presi in considerazione, possono rendere diverse anomalie, incluso l'asse del male, non statisticamente significative.[24] Uno studio del 2016 ha confrontato i modelli cosmologici isotropici e anisotropici con i dati WMAP e Planck e non ha trovato alcuna prova di anisotropia.[25]

Nel giugno 2020, l'osservazione dell'asse del male è stata confermata da uno studio diretto da Lior Shamir, che ha verificato lo stesso risultato attraverso diversi media. In questa ricerca ha anche citato, come argomento a favore dell'eterogeneità dell'universo, il rapporto tra il numero di galassie da lui studiate e la direzione di rotazione, ovvero il 51% delle galassie ruota in senso orario e solo il 49% in senso antiorario.[26] Shamir ha commentato:

«Abbiamo due diverse visioni del cielo che mostrano esattamente gli stessi pianeti, anche con galassie completamente diverse. Non c'è errore che possa essere eliminato. Questo è l'universo in cui viviamo. Questa è la nostra casa»

nonché:

«Se l'Universo ha un asse, non è un semplice asse singolo come una giostra. È un allineamento complesso di più assi che hanno anche un certo offset.»

Uno studio del 2024 indaga se la struttura dell’Universo Locale (come il gas caldo vicino a noi, tramite effetto Sunyaev-Zeldovich termico e cinetico) possa influenzare le anomalie su larga scala del CMB (incluso l’allineamento quadrupolo–ottupolo), trovando che l’allineamento, l’asimmetria emisferica e la mancanza di correlazione rimangono a livelli simili nelle ultime mappe Planck (PR4), anche dopo aver considerato questi effetti locali e suggerendo che gli effetti locali/di primo piano possano avere un ruolo, ma che non eliminino completamente le anomalie, rafforzando la credibilità dell'asse del male ed indebolendo questa possibile spiegazione di esso come artefatto del nostro vicinato cosmico.[27] Una nota informativa dell’Agenzia Spaziale Europea ha quindi affermato: “Planck finds no new evidence for cosmic anomalies” (ESA Science News). Questo si riferisce a un’analisi Planck precedente (dati di polarizzazione) che non ha confermato nuove anomalie oltre a quelle già note. L’agenzia avverte che le anomalie potrebbero non indicare nuova fisica, ma che i dati richiedono ulteriori verifiche.

Un importante studio di revisione paritaria del 2025 ha analizzato i dati di tutte e otto le mappe a tutto cielo del CMB (da WMAP e Planck) che coprono i multipoli ℓ = 2–61., trovato che gli allineamenti tra i multipoli più bassi (specificamente ℓ = 1, 2, 3) sono realmente presenti (“molto coerenti e robusti”) e consistenti tra diversi dataset e riportato che l’“entropia di potenza” (una misura della casualità dei modi multipolari) rimane anomala a circa 2σ o meglio in tutte le release, concludendo che alcune statistiche non rifiutano l’isotropia, ma “troppe altre statistiche troppo spesso contraddicono l’isotropia, che semplicemente non si adatta ai dati” in una riconferma dell'asse del male, sebbene si affermi che la sua significatività statistica si è attenuata rispetto ad alcune affermazioni precedenti (la significatività statistica dell’asse di allineamento tra quadrupolo e ottupolo è oggi stimata a seconda del metodo tra 1.8σ e 2.5σ, che è modesto in cosmologia, dove servono almeno 5σ per parlare di scoperta): rimane una mancanza di consenso sulla sua interpretazione (fluttuazione statistica, residuo di primo piano/sistematico osservativo o indizio di una nuova fisica), i ricercatori sottolineano l’importanza di un trattamento accurato delle statistiche direzionali, dei primi piani, delle maschere e dell’elaborazione dei dati nell’analisi dell’anomalia e, poiché l’effetto è su larga scala e a bassi multipoli, la varianza campionaria e i sistematici osservativi rappresentano sfide particolarmente complesse.[28]

Gli assi principali dei multipoli bassi risultano ancora vicini al piano dell’eclittica, la direzione differisce di circa 10–20 gradi, a seconda del metodo usato per definire gli assi e l’allineamento con il dipolo cinetico (cioè la direzione del nostro moto nello spazio) persiste, anche se meno preciso di quanto apparisse nei primi dati WMAP: la significatività statistica di questo allineamento è ora bassa (~2σ) e ciò significa che, se l’Universo fosse completamente casuale e non causale e finalista, un simile allineamento potrebbe accadere per caso circa 1 volta su 20-30. Alcuni scienziati parlano di polvere zodiacale, emissione della Via Lattea o residui del moto del satellite, ma il fatto che l’allineamento si mantenga in dataset indipendenti fa pensare che ci sia almeno una correlazione reale nei dati, anche se non ancora spiegata: non sappiamo se ciò sia una coincidenza statistica o un indizio di qualche effetto fisico non compreso.[29]

  1. Land, Examination of Evidence for a Preferred Axis in the Cosmic Radiation Anisotropy, in Physical Review Letters, vol. 95, 2005, p. 071301, Bibcode:2005PhRvL..95g1301L, DOI:10.1103/PhysRevLett.95.071301, PMID 16196772, arXiv:astro-ph/0502237.
  2. Anthony Challinor, CMB anisotropy science: A review, in Proceedings of the International Astronomical Union, vol. 8, 2012, pp. 42–52, Bibcode:2013IAUS..288...42C, DOI:10.1017/S1743921312016663, arXiv:1210.6008.
  3. (EN) Does the motion of the solar system affect the microwave sky?, su CERN Courier, 24 novembre 2004. URL consultato il 12 settembre 2023.
  4. C. J. Copi, D. Huterer, D. J. Schwarz e G. D. Starkman, On the large-angle anomalies of the microwave sky, in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 367, n. 1, 21 marzo 2006, pp. 79–102, Bibcode:2006MNRAS.367...79C, DOI:10.1111/j.1365-2966.2005.09980.x, ISSN 0035-8711 (WC · ACNP), arXiv:astro-ph/0508047.
  5. Paul Sutter, The (Cosmological) Axis of Evil, in Space.com, 29 luglio 2017.
  6. (EN) The Energy of Empty Space That Isn't Zero, su edge.org, 7 maggio 2006. URL consultato il 5 agosto 2018.
  7. The (Cosmological) Axis of Evil (Op-Ed), Space.com, 29 luglio 2017.
  8. Robert Sungenis, Axis of Evil or Proof of God? Cosmic Signal Points to Mary and Jesus, su youtube.com, 2025.
  9. Robert Sungenis, The Principle, su youtube.com, 2014.
  10. Clark Stuart, The universe lines up along the 'axis of evil'. Coincidence?, in New Scientist, 2016.
  11. Il riferimento è a Wen Zhao, fisico dell'Università di Scienza e Tecnologia della Cina a Hefei, che ha raccolto una serie di altre osservazioni che sembrano allinearsi con l'asse del male.
  12. Antonio Mariano e Leandros Perivolaropoulos, CMB maximum temperature asymmetry axis: Alignment with other cosmic asymmetries, in Physical Review D, vol. 87, n. 4, 2013, pp. 043511, Bibcode:2013PhRvD..87d3511M, DOI:10.1103/PhysRevD.87.043511, ISSN 1550-7998 (WC · ACNP), arXiv:1211.5915.
  13. 1 2 (EN) Ti-pei Li, Improved CMB Map from WMAP Data, su arxiv.org, 22 settembre 2009. URL consultato il 28 agosto 2025.
  14. Hao Liu, Diagnosing Timing Error in WMAP Data, in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 413, n. 1, 2010, pp. L96–L100, Bibcode:2011MNRAS.413L..96L, DOI:10.1111/j.1745-3933.2011.01041.x, arXiv:1009.2701.
  15. Pengjie Zhang e Albert Stebbins, Confirmation of the Copernican Principle at Gpc Radial Scale and above from the Kinetic Sunyaev-Zel'dovich Effect Power Spectrum, in Physical Review Letters, vol. 107, n. 4, 2011, pp. 041301, Bibcode:2011PhRvL.107d1301Z, DOI:10.1103/PhysRevLett.107.041301, ISSN 0031-9007 (WC · ACNP), PMID 21866989, arXiv:1009.3967.
  16. Robert G. Buckley e Eric M. Schlegel, CMB dipoles and other low-order multipoles in the quasispherical Szekeres model, in Physical Review D, vol. 87, n. 2, 2013, pp. 023524, Bibcode:2013PhRvD..87b3524B, DOI:10.1103/PhysRevD.87.023524, ISSN 1550-7998 (WC · ACNP), arXiv:1907.08684.
  17. M. Hansen, J. Kim, A. M. Frejsel, S. Ramazanov, P. Naselsky, W. Zhao e C. Burigana, Can residuals of the solar system foreground explain low multipole anomalies of the CMB?, in Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, vol. 2012, n. 10, 2012, pp. 059, Bibcode:2012JCAP...10..059H, DOI:10.1088/1475-7516/2012/10/059, ISSN 1475-7516 (WC · ACNP), arXiv:1206.6981.
  18. Craig J. Copi, Dragan Huterer, Dominik J. Schwarz e Glenn D. Starkman, Large-angle anomalies in the CMB, in Advances in Astronomy, vol. 2010, 2010, p. 847541, Bibcode:2010AdAst2010E..92C, DOI:10.1155/2010/847541, ISSN 1687-7969 (WC · ACNP), arXiv:1004.5602.
  19. Craig J. Copi, Dragan Huterer, Dominik J. Schwarz e Glenn D. Starkman, The Uncorrelated Universe: Statistical Anisotropy and the Vanishing Angular Correlation Function in WMAP Years 1-3, in Physical Review D, vol. 75, n. 2, 8 gennaio 2007, pp. 023507, Bibcode:2007PhRvD..75b3507C, DOI:10.1103/PhysRevD.75.023507, ISSN 1550-7998 (WC · ACNP), arXiv:astro-ph/0605135.
  20. (EN) Found: Hawking's initials written into the universe, in New Scientist, 7 febbraio 2010.
  21. Planck Collaboration, Planck 2013 results. XXIII. Isotropy and statistics of the CMB, in Astronomy & Astrophysics, vol. 571, n. 27, 2013, pp. A23, Bibcode:2014A&A...571A..23P, DOI:10.1051/0004-6361/201321534, arXiv:1303.5083.
  22. Michael Brooks, That's odd: Axis of evil stretches across the cosmos, in New Scientist, Apr 30, 2016.
  23. L. Santos, P. Cabella, T. Villela e W. Zhao, Influence of Planck foreground masks in the large angular scale quadrant CMB asymmetry, in Astronomy & Astrophysics, vol. 584, 5 ottobre 2015, pp. A115, Bibcode:2015A&A...584A.115S, DOI:10.1051/0004-6361/201526713, ISSN 0004-6361 (WC · ACNP), arXiv:1510.01009.
  24. A. Rassat, J.-L. Starck, P. Paykari, F. Sureau e J. Bobin, Planck CMB Anomalies: Astrophysical and Cosmological Secondary Effects and the Curse of Masking, in Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, vol. 2014, n. 8, 4 agosto 2014, pp. 006, Bibcode:2014JCAP...08..006R, DOI:10.1088/1475-7516/2014/08/006, ISSN 1475-7516 (WC · ACNP), arXiv:1405.1844.
  25. Saadeh, How isotropic is the Universe?, in Physical Review Letters, vol. 117, 21 settembre 2016, pp. 131302, Bibcode:2016PhRvL.117m1302S, DOI:10.1103/PhysRevLett.117.131302, ISSN 0031-9007 (WC · ACNP), PMID 27715088, arXiv:1605.07178.
  26. (EN) K-State study finds that patterns formed by spiral galaxies show that the universe may have a defined structure, and that the early universe could have been spinning, su Kansas State University, 1º giugno 2020.
  27. Revisiting the CMB large‐scale anomalies: The impact of the Sunyaev-Zeldovich signal from the Local Universe (Jung et al., Astronomy & Astrophysics, 692 (dicembre 2024) A180).
  28. CMB low multipole alignments across WMAP and Planck data releases di Patel, Aluri & Ralston, pubblicato su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (Vol. 539, Issue 1, maggio 2025).
  29. CMB low multipole alignments across WMAP and Planck data releases di Patel, Aluri & Ralston, pubblicato su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (Vol. 539, Issue 1, maggio 2025).

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