Il problema della degenerazione geometrica nei modelli cosmologici con energia oscura

Negli ultimi anni sono state proposte e affrontate numerose tecniche per la determinazione dei parametri cosmici. I primi risultati sono stati ottenuti tra il 1997 e il 1998 grazie all’analisi delle curve delle supernovae di tipo Ia di Perlmutter, Riess e Schmidt e ben presto sono stati sviluppati metodi di indagine basati sullo studio di fenomeni del tutto indipendenti. I valori dei parametri cosmici ottenuti attraverso le varie osservazioni indipendenti sono tutti compatibili tra loro. Sebbene tutte le tecniche forniscano una visione complementare dei valori assunti dai parametri cosmici, l’estrapolazione di un valore esatto per ciascun parametro è resa complicata dalla degenerazione a cui sono soggetti i vari esperimenti quando sono considerati indipendentemente l’uno dall’altro. Ognuno di essi, infatti, risulta sensibile ad una particolare combinazione dei parametri cosmologici; quando si considerano i contorni di verosimiglianza bidimensionali nel piano corrispondente ad una qualsiasi coppia di parametri degeneri, si ottengono per lo più delle ellissi schiacciate. Quello che perciò viene evidenziato non è un punto, dal quale si potrebbe ricavare in maniera univoca una coppia di valori, bensì un luogo di punti che dà adito ad una interpretazione ambigua dei dati sperimentali. In pratica esistono molteplici coppie che si adattano agli stessi risultati sperimentali. Per eliminare questa degenerazione intrinseca a ogni tipo di analisi dati, l’unica alternativa valida è rappresentata dal confronto di più esperimenti. Poiché la sensibilità a particolari combinazioni dei parametri varia da tecnica a tecnica, studiando le intersezioni dei contorni di confidenza ottenuti, è possibile restringere le incertezze con cui i parametri cosmici vengono determinati. Analizzeremo il problema della degenerazione e vedremo come, in pratica, la degenerazione viene trattata alla luce di osservazioni distinte ed indipendenti.