L’Universo sta ancora accelerando? La disputa tra Yonsei e Southampton sulle supernove

La disputa tra l’Università Yonsei e l’Università di Southampton riguarda una delle domande più profonde della cosmologia: l’espansione dell’Universo sta ancora accelerando oppure parte di questa accelerazione apparente è il risultato di un bias sistematico nelle misure delle supernove di tipo Ia?

La risposta non è ancora definitiva. Il gruppo di Yonsei sostiene che l’età delle popolazioni stellari coinvolte nelle esplosioni influenzi la loro luminosità anche dopo le correzioni normalmente applicate. Il gruppo guidato da Southampton, che comprende i premi Nobel Adam Riess e Brian Schmidt, ritiene invece che questo effetto sia stato sovrastimato e che l’accelerazione cosmica resti la migliore interpretazione dei dati. 813

Perché le supernove sono così importanti

Le supernove di tipo Ia vengono utilizzate come «candele standard»: gli astronomi confrontano la loro luminosità osservata con quella intrinseca attesa per stimare le distanze cosmiche. In questo modo possono ricostruire come sia cambiato nel tempo il ritmo di espansione dell’Universo.

Il metodo, però, presuppone che la luminosità delle supernove possa essere standardizzata in modo affidabile. Se dopo la standardizzazione rimane una variazione sistematica legata all’età delle stelle o all’ambiente della galassia ospite, le distanze calcolate possono risultare distorte e modificare l’immagine dell’evoluzione cosmica.

La tesi di Yonsei: l’espansione potrebbe aver iniziato a rallentare

In uno studio pubblicato nel novembre 2025, il gruppo di Yonsei ha riportato una forte relazione tra la luminosità standardizzata delle supernove e l’età delle stelle nella galassia ospite. Secondo i ricercatori, le popolazioni stellari delle galassie cambiano con il redshift, cioè con la misura dell’allungamento della luce dovuto all’espansione cosmica. Questo cambiamento potrebbe introdurre un bias nelle distanze dedotte dalle supernove.

Dopo aver applicato la correzione associata all’età, il gruppo non ha trovato un’evidenza convincente di un’accelerazione attuale. Ha invece proposto che l’Universo possa essere entrato in una fase di espansione decelerata.

Se confermato, il risultato avrebbe conseguenze rilevanti per il modello ΛCDM, lo scenario cosmologico standard. In questo modello, la costante cosmologica Λ — la forma più semplice di energia oscura — è associata all’accelerazione dell’espansione. Un passaggio recente alla decelerazione richiederebbe quindi un’energia oscura variabile o in indebolimento, oppure una revisione sostanziale del modo in cui interpretiamo le supernove e la gravità.

La replica di Southampton

La collaborazione guidata da Southampton ha contestato due aspetti centrali dell’analisi di Yonsei.

1. L’età della galassia non coincide con quella della progenitrice

Secondo Southampton, Yonsei ha usato l’età media della popolazione stellare della galassia ospite come indicatore dell’età della stella — o della nana bianca — che ha dato origine alla supernova. Ma si tratta di due grandezze diverse: una galassia contiene stelle nate in epoche differenti e la sua età media non determina direttamente l’età della specifica progenitrice dell’esplosione. 18

Per Southampton, quindi, l’evoluzione dell’età media delle galassie con il redshift non implica automaticamente un’evoluzione analoga dell’età delle progenitrici delle supernove.

2. La correzione per la massa della galassia ospite

Il secondo punto riguarda la cosiddetta «mass step», la correzione standard per la massa della galassia ospite. Le analisi moderne delle supernove la includono perché la luminosità delle esplosioni è collegata a proprietà ambientali che possono essere a loro volta correlate all’età delle stelle.

Southampton sostiene che l’analisi di Yonsei non abbia applicato questa correzione. Quando il gruppo ha rianalizzato gli stessi dati includendola, ha trovato una relazione molto più debole tra l’età della galassia e il residuo di Hubble, cioè la differenza tra la luminosità misurata e quella prevista dopo la standardizzazione. La conclusione è stata che la correzione per l’età non basta a cancellare l’evidenza dell’accelerazione cosmica.

La controreplica di Yonsei

Yonsei non considera risolta la questione. Nella sua analisi più recente sostiene che Southampton abbia combinato supernove distribuite su un intervallo di redshift eccessivamente ampio, approssimativamente da z = 0,04 a z = 0,42.

In questo intervallo, l’età media delle galassie ospiti varia di circa 3 miliardi di anni. Secondo Yonsei, raggruppare oggetti con età così diverse prima di eseguire la regressione può appiattire artificialmente la relazione tra età e luminosità, facendola apparire più debole di quanto sia realmente. 2

Il gruppo contesta inoltre il modo in cui Southampton avrebbe trattato due quantità matematicamente collegate:

• la pendenza della relazione tra età e luminosità;
• la misura in cui l’età delle progenitrici cambia con il redshift.

Anche se l’evoluzione dell’età delle progenitrici fosse più piccola di quella dell’età media delle galassie, sostiene Yonsei, una pendenza età-luminosità maggiore potrebbe comunque produrre una correzione complessiva significativa. La squadra mette in discussione anche il trattamento congiunto di massa e polvere, che secondo la sua interpretazione potrebbe sopprimere artificialmente il segnale legato all’età. 35

Il vero punto dello scontro

La controversia non è semplicemente un confronto tra «accelerazione» e «decelerazione». Il nodo principale è stabilire se i dati delle supernove siano stati corretti abbastanza per le differenze tra popolazioni stellari e ambienti galattici.

Southampton sostiene che:

• l’età della galassia non possa essere usata direttamente come età della progenitrice;
• la correzione per la massa della galassia assorba gran parte della dipendenza apparente dall’età;
• l’effetto residuo sia troppo piccolo per modificare l’interpretazione cosmologica.

Yonsei sostiene invece che:

• l’età della galassia sia un indicatore plausibile delle proprietà delle popolazioni stellari;
• l’analisi su un intervallo molto ampio di redshift sottostimi la pendenza tra età e luminosità;
• la correzione per l’età possa restare importante anche se l’evoluzione dell’età delle progenitrici è inferiore a quella delle galassie. 2

Fino a quando non saranno analizzati campioni indipendenti, più ampi e più omogenei, nessuna delle due parti ha trasformato il confronto in una confutazione definitiva della cosmologia standard.

Cosa aggiungono i risultati di DESI

I risultati del Dark Energy Spectroscopic Instrument, o DESI, forniscono un contesto importante ma non risolvono da soli la disputa. Le misure delle oscillazioni acustiche barioniche, note come BAO, ricostruiscono la relazione tra distanza e redshift con un metodo diverso da quello basato sulle supernove.

Alcune combinazioni dei dati DESI con le osservazioni del fondo cosmico a microonde e con diversi campioni di supernove hanno mostrato una preferenza per modelli in cui l’energia oscura cambia nel tempo. In una combinazione di DESI e fondo cosmico a microonde, la preferenza rispetto a ΛCDM è stata riportata a un livello di 3,1 sigma; aggiungendo diversi cataloghi di supernove, la significatività cambia in base al campione utilizzato.

Questo, tuttavia, non costituisce una prova indipendente che l’Universo stia rallentando oggi. Le BAO vincolano la storia delle distanze cosmiche, ma la loro traduzione in un’«energia oscura dinamica» dipende dal modello e dalla combinazione di dati. Analisi più recenti descrivono la preferenza per un’energia oscura variabile come moderata o non conclusiva; alcune non trovano un vantaggio statisticamente significativo rispetto a ΛCDM. 17

Come si potrebbe risolvere la disputa

Un test particolarmente chiaro consisterebbe nel confrontare supernove ospitate da galassie con età stellari molto simili, ma osservate a redshift differenti. Questo ridurrebbe la necessità di applicare una grande correzione teorica legata all’età.

Sarà utile anche disporre di:

• campioni più ampi e selezionati in modo uniforme;
• misure spettroscopiche delle galassie ospiti;
• una distinzione più precisa tra l’età dell’intera popolazione stellare e quella della progenitrice reale;
• controlli indipendenti degli effetti di massa, polvere e ambiente locale;
• nuove osservazioni condotte da grandi programmi come il Vera C. Rubin Observatory e il Nancy Grace Roman Space Telescope.

La situazione oggi

La sintesi più prudente è che l’accelerazione cosmica rimane l’interpretazione consolidata, mentre la nuova controversia riguarda l’affidabilità delle correzioni applicate alle supernove di tipo Ia per tenere conto dell’età e dell’ambiente. Southampton ritiene eccessive le correzioni di Yonsei; Yonsei risponde che la rianalisi avversaria ha sottostimato la pendenza legata all’età e non ha considerato correttamente il legame matematico tra i parametri coinvolti. 18

Nel frattempo, i dati DESI mantengono aperta la possibilità che l’energia oscura non sia perfettamente costante. Ma questo è ancora molto diverso dal dimostrare che l’Universo sia già passato da una fase di accelerazione a una di decelerazione. La risposta dipenderà da misure più accurate delle supernove e da test cosmologici indipendenti.