Secondo un nuovo studio dell’Università di Ottawa, un modello alternativo – in cui l’Universo avrebbe 26,7 miliardi di anni e non richiederebbe né materia oscura né energia oscura – ha superato diversi test cosmologici fondamentali. La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Universe. Nel corso del 2025 e del 2026, Rajendra Gupta, professore a contratto presso il Dipartimento di Fisica dell’Università di Ottawa, e il ricercatore post-dottorato Nikolaos Samaras hanno sottoposto il modello CCC+TL a una serie di importanti osservazioni astronomiche. L’acronimo CCC+TL sta per “costanti di accoppiamento covarianti più luce stanca”. Il modello suggerisce che ciò che solitamente viene attribuito alla materia oscura e all’energia oscura potrebbe invece derivare dall’evoluzione delle costanti fondamentali che regolano l’interazione tra forze e particelle.
Gli scienziati sono alla ricerca di materia oscura ed energia oscura da decenni, senza tuttavia riuscire a rilevarle direttamente. Il modello cosmologico standard, noto come ΛCDM, deve inoltre affrontare interrogativi sollevati dall’osservazione di galassie sorprendentemente mature nell’Universo primordiale. “La maggior parte dei modelli emergenti spiega solo un insieme limitato di osservazioni“, afferma Gupta. “Un nuovo modello non deve entrare in conflitto con i pilastri della cosmologia e dell’astrofisica; i nostri risultati superano questa sfida, inclusa quella – non ancora pubblicata – relativa alla radiazione cosmica di fondo”.
Il modello CCC+TL modifica le equazioni di Einstein e di Friedmann, che descrivono la gravità e l’espansione dell’Universo. Di conseguenza, i ricercatori non hanno potuto limitarsi a modificare il modello standard o i codici informatici esistenti: per ogni test, hanno dovuto sviluppare equazioni e software specifici, coerenti con il modello CCC+TL.
I risultati dei test
I risultati ottenuti dal modello concordano con diverse osservazioni chiave. Le previsioni relative alle abbondanze di idrogeno, elio e altri elementi leggeri formatisi poco dopo il Big Bang coincidono con quelle del modello standard. Il modello risulta inoltre coerente con le misurazioni basate sui “cronometri cosmici”, che utilizzano l’età delle galassie per stimare la velocità di espansione dell’Universo nel corso del tempo. In un recente articolo pubblicato su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, i ricercatori hanno applicato il modello a tutte le 175 galassie presenti nel database SPARC, riscontrando che esso è in grado di riprodurne le curve di rotazione senza ricorrere alla materia oscura. Anche un altro studio, incentrato sulla dilatazione temporale nelle osservazioni di supernove, fornisce supporto al modello, sebbene tale lavoro sia ancora in fase di revisione.
Il team ha inoltre esaminato l’ammasso “Bullet Cluster“. In questo caso, l’effetto gravitazionale supplementare previsto dal modello – anziché la materia oscura – segue la distribuzione delle galassie, e non quella del gas caldo che emette raggi X. I ricercatori considerano questo risultato una prima prova di concetto, che necessita tuttavia di ulteriori approfondimenti. “Le osservazioni attribuite alla materia oscura e all’energia oscura derivano probabilmente da costanti di accoppiamento covarianti”, aggiunge Gupta, il cui articolo sull’origine della materia oscura e dell’energia oscura esplora proprio questa ipotesi.
Più tempo per la formazione delle galassie primordiali
Il modello potrebbe anche contribuire a spiegare perché gli astronomi continuano a individuare galassie grandi e mature in una fase così precoce della storia cosmica. Secondo il modello standard, l’Universo aveva circa 300 milioni di anni durante l’alba cosmica. Nel quadro del modello CCC+TL, invece, avrebbe avuto circa 4,6 miliardi di anni in corrispondenza dello stesso redshift osservato. Questo lasso di tempo aggiuntivo offre alle galassie un periodo più lungo per crescere e svilupparsi. Nei calcoli dei ricercatori, le galassie primordiali risultano circa 12 volte più grandi – per dimensioni e massa – rispetto a quanto previsto dal modello standard, come riportato nella rivista Galaxies.
“Quelle che apparivano come galassie primordiali ‘impossibili’ diventano, con questo modello, galassie prevedibili“, spiega Gupta. “Prevediamo l’esistenza di galassie ben oltre le distanze finora raggiunte dal telescopio spaziale James Webb“. Tale previsione potrebbe essere verificata a breve: il programma GLIMPSE del telescopio spaziale James Webb mira infatti a cercare galassie a redshift che potrebbero superare il valore di 50. Nel modello standard, il tempo a disposizione non sarebbe sufficiente per la formazione di galassie massicce in un’epoca così remota; il modello CCC+TL, al contrario, non presenta un simile limite. “Questi risultati dovrebbero spingere gli astronomi a prendere in seria considerazione il nuovo modello. Sebbene sia complesso da comprendere e applicare, riteniamo che esso estenda la fisica dell’Universo oltre i limiti del modello ΛCDM”, conclude Gupta.