Alcune teorie che cercano di unificare in un'unica tutte le forze conosciute– fra le quali quella delle stringhe – postulano l'esistenza di altre dimensioni spaziali oltre alle tre conosciute. La teoria delle stringhe però si è dimostrata resistente a qualsiasi tipo di prova sperimentale (anche se alcuni fisici ritengono che potrebbe essere testata nell'Large Hadron Collider che inizierà la sua attività verso la fine del 2007).

Gary Shiu e Bret Underwood, fisici dell'Università del Wisconsin a Madison, Usa, ritengono che la forma di queste dimensioni extra potrebbe lasciare un'impronta nel residuo del big bang. Questa luminescenza, nota anche come Microwave Cosmic Background, rivela la struttura che aveva l'universo circa 370.000 anni dopo il big bang.

I due scienziati fanno riferimento a un popolare modello chiamato inflazione Dirac-Born-Infeld (DBI), che è inspirato alla teoria delle stringhe. Si tratta di una teoria che fa capo ai modelli dei mondi di brane, secondo i quali l'universo è come un foglio di carta che galleggia in uno spazio a molte dimensioni. Poiché siamo confinati nel nostro universo a tre dimensioni, di solito non abbiamo modo di osservare quelle al di là delle nostre. Shiu e Underwood mostrano però che in questo tipo di scenario la radiazione residua del big bang è influenzata dalla forma precisa che assumono queste dimensioni extra.

Gli effetti sono però molto lievi e Underwood ammette che anche altre teorie inflazionistiche, che non prevedono la presenza di altre dimensioni, potrebbero probabilmente produrre segnali simili. Per questo motivo gli effetti osservati non potranno essere usati da soli per provare la presenza delle extra-dimensioni.

Ma, se verranno prodotte altre prove che la teoria DBI è corretta, questo nuovo studio dimostra che la forma dettagliata delle dimensioni superiori può essere osservata dal satellite Max Planch, che verrà lanciato nello spazio nel luglio del 2008.

Un lavoro precedente di Shiu e colleghi ha dimostrato che la teoria DBI potrebbe essere distinta da altri possibili scenari osservando un altro effetto sullo sfondo cosmico – che provoca il deviare degli addensamenti misurati della materia dell'universo nei suoi primi stadi di vita in un modo caratteristico rispetto a una distribuzione completamente casuale.

“La cosa davvero eccitante è che, in via di principio, è davvero possibile effettuare questa osservazione – le dimensioni superiori possono davvero palesarsi in questo tipo di situazione,” ha raccontato Underwood al New Scientist. “Se sei davvero sicuro di stare in questo particolare modello, allora ne puoi osservare i dettagli della geometria.”

Licia Verde, una ricercatrice che lavora proprio sullo sfondo cosmico all'Università di Pennsiylvania a Philadelphia, USA, dice che gli effetti previsti sono abbastanza grandi da essere rilevabili dal satellite Planck. “Le prospettive sono eletrizzanti”, ha detto la scienziata al New Scientist.

Robert Myers del Perimeter Institute di fisica teoretica a Waterloo, Canada, un teorico delle stringhe, è cauto. La teoria DBI è solo uno fra tanti possibili scenari proposti per spiegare i primi stadi dell'universo, ognuno dei quali potrebbe produrre effetti sottili nello sfondo cosmico. “La DBI è una variante che sembra essere in accordo con quanto sappiamo” ha detto lo scienziato al New Scientist. “Ma penso che sia davvero difficile usare le sole osservazioni dello sfondo cosmico per per scegliere la teoria giusta fra le tante.”