Quando le Galassie Svelano i Segreti Cosmici

Il telescopio James Webb ha scoperto che l’universo potrebbe avere una preferenza. E questo è un problema.

Marzo 2025 — Immaginate di lanciare una moneta 263 volte e ottenere testa 158 volte, croce solo 105. Vi chiedereste cosa non va nella moneta, giusto? Bene, il telescopio spaziale James Webb ha appena fatto qualcosa di simile con le galassie dell’universo primordiale, e la risposta potrebbe riscrivere tutto quello che sappiamo sul cosmo.

Una Rotazione di Troppo

Lo studio, pubblicato su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society da Lior Shamir della Kansas State University [1], ha analizzato 263 galassie nel campo JADES (James Webb Space Telescope Advanced Deep Extragalactic Survey). Il risultato? Circa due terzi ruotano in una direzione, un terzo nell’altra. In un universo “normale”, questa distribuzione dovrebbe essere 50-50, come lanciare monete o scegliere tra pasta e riso.

La probabilità che questo sia dovuto al caso? 0,007% per una coda statistica. Per mettere le cose in prospettiva: è più probabile vincere certi concorsi a premi che osservare questa asimmetria per puro caso.

“La differenza è così evidente che chiunque guardando l’immagine può vederla”, ha commentato Shamir con la sicurezza di chi ha appena visto l’universo confessare di essere mancino.

Il Dilemma del Sistema di Riferimento

Ma aspettate. Prima di proclamare l’universo “asimmetrico”, dobbiamo affrontare una questione metodologica fondamentale: cosa significa “orario” nello spazio?

Shamir ha usato la Via Lattea come riferimento, definendo “clockwise” le galassie che ruotano opposte alla nostra e “counterclockwise” quelle che ruotano come noi. È un po’ come stare su una giostra e dichiarare che tutto il resto del parco gira “al contrario”. Tecnicamente vero, ma solleva domande sulla prospettiva.

Il problema vero, però, è più sottile: perché dovrebbe esistere una correlazione tra come ruotiamo noi (galassia locale, giovane) e galassie che esistevano quando la Via Lattea era solo un progetto nell’agenda cosmica? È come scoprire che il modo in cui mescolate il caffè influenza statisticamente come giravano i mulini a vento nel Medioevo.

L’Effetto Doppler o il Cosmo Sbronzo?

I cosmologi, da bravi scienziati, hanno proposto spiegazioni terrestri prima di invocare rivoluzioni cosmiche. L’ipotesi più “ragionevole” chiama in causa l’effetto Doppler: poiché la Terra orbita nella Via Lattea, le galassie che ruotano opposte a noi potrebbero apparire sistematicamente più luminose e quindi essere sovra-rappresentate nelle osservazioni.

È una spiegazione elegante che ha un solo difetto: implica che abbiamo sbagliato le misurazioni di distanza cosmiche per decenni. Se fosse vera, dovremmo ricalibrare buona parte della cosmologia moderna, spiegando magari perché vediamo galassie “impossibilmente mature” nell’universo primordiale.

La Cosmologia dei Buchi Neri: Matryoshka Universali

Qui entra in scena l’ipotesi più affascinante e perturbante: la cosmologia del buco nero. Secondo questa teoria, il nostro universo sarebbe nato all’interno di un buco nero rotante appartenente a un universo “genitore”. Come una matrioska cosmica, ogni buco nero conterrebbe un universo figlio.

Nikodem Poplawski [2], fisico teorico dell’Università di New Haven, spiega: “Un asse preferenziale nel nostro universo, ereditato dall’asse di rotazione del buco nero genitore, potrebbe aver influenzato la dinamica rotazionale delle galassie, creando l’asimmetria orario-antiorario osservata”.

In questo scenario, l’asimmetria galattica non sarebbe un’anomalia da spiegare, ma una conseguenza inevitabile da aspettarsi. Le galassie “ricorderebbero” la rotazione del buco nero che ci ha generati, come figli che ereditano le movenze dei genitori.

Il Problema della Spuma Quantistica

La cosmologia standard invoca le fluttuazioni quantistiche primordiali per spiegare le strutture cosmiche: perturbazioni microscopiche amplificate dall’inflazione fino a scale galattiche. È una teoria elegante ma con un problema: richiede una messa a punto estrema.

Come ammette candidamente Alan Guth, l’inventore dell’inflazione cosmica: “Per ottenere queste non-uniformità piccole come quelle che osserviamo, dobbiamo fare in modo che certi numeri della fisica delle particelle siano molto, molto piccoli, per ragioni che non comprendiamo”.

L’inflazione risolve alcuni problemi cosmologici ma ne crea altri. Richiede condizioni iniziali più improbabili di “trovare una montagna innevata con impianti da sci nel mezzo del Sahara”, e una volta iniziata è impossibile fermarla in modo controllato.

L’Inventario delle Asimmetrie Impossibili

Le galassie rotanti di Shamir si aggiungono a un inventario crescente di asimmetrie cosmiche che non dovrebbero esistere in un universo nato simmetrico:

• Radiazione di fondo: fluttuazioni di 30 microkelvin su 2,7K che rivelano strutture preesistenti
• Asimmetria materia-antimateria [3]: per ogni miliardo di coppie annichilite, una particella di materia è “sopravvissuta” senza spiegazione convincente
• Strutture su larga scala: filamenti e vuoti che suggeriscono organizzazione sin dalle origini

Ogni anomalia presa singolarmente può essere spiegata con meccanismi ad hoc. Ma la convergenza sistematica verso l’asimmetria in ogni settore cosmologico sfida le leggi della probabilità.

Il Paradosso dell’Isotropia Perduta

Il principio cosmologico afferma che l’universo appare uguale in tutte le direzioni su larga scala. Ma se Shamir ha ragione, questo principio vacilla. L’universo avrebbe una struttura orientata, una direzione preferenziale che ricorda il momento angolare del buco nero che ci ha generati.

Questo spiegherebbe non solo l’asimmetria galattica, ma anche altre anomalie: dalla tensione di Hubble (discrepanze nei tassi di espansione) alle galassie mature nell’universo giovane che JWST continua a scoprire [4].

La Scommessa Scientifica

Siamo di fronte a una biforcazione concettuale. O l’universo è fondamentalmente asimmetrico fin dall’origine – contraddicendo decenni di cosmologia standard – oppure stiamo assistendo alla convergenza di errori sistematici che simulano asimmetrie cosmiche.

La posta in gioco è alta. Se l’ipotesi del buco nero rotante fosse corretta, vivremmo in un universo ereditato, con proprietà determinate da eventi in un cosmo genitore inaccessibile. La “freccia del tempo” e le costanti fisiche sarebbero caratteristiche ereditate, non emergenti.

Epilogo: L’Universo Che Si Confessa

Le 263 galassie di Shamir potrebbero essere la firma osservativa di un segreto cosmico. Non anomalie da correggere, ma testimoni di un’origine più complessa di quanto immaginassimo.

Che viviamo in un buco nero rotante o che abbiamo sistematicamente frainteso le nostre osservazioni, una cosa è certa: l’universo ha appena confessato di non essere quello che pensavamo. E nella scienza, come nella vita, le confessioni cambiano tutto.

Il telescopio James Webb continua le sue osservazioni, mentre i cosmologi affilano le matite per riscrivere i libri di testo. O per spiegare perché non serve farlo.

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Riferimenti:

[1] Shamir, L. (2025). “The distribution of galaxy rotation in JWST Advanced Deep Extragalactic Survey”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 538(1), 76-91
Studio originale peer-reviewed che presenta i dati JWST su 263 galassie. MNRAS è una delle riviste astronomiche più prestigiose al mondo. Fonte primaria dell’asimmetria osservata nelle rotazioni galattiche.

[2] Poplawski, N. (2025). “Universe in a rotating black hole and preferred axis”
Paper teorico del fisico che ha formalizzato la cosmologia del buco nero rotante. Fornisce il framework matematico per spiegare asimmetrie cosmiche attraverso ereditarietà angolare da universi genitori.

[3] CERN: “The matter-antimatter asymmetry problem”
Spiegazione autorevole di uno dei più grandi misteri cosmologici irrisolti. CERN è il centro di ricerca più importante al mondo per la fisica delle particelle. Contestualizza l’asimmetria galattica in un quadro più ampio di asimmetrie universali.

[4] Media INAF: “Alle galassie piace ruotare in senso orario”
Analisi italiana dello studio di Shamir da parte dell’Istituto Nazionale di Astrofisica. Fornisce prospettiva europea indipendente sui risultati JWST e collegamenti con altre anomalie cosmologiche osservate.