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L'universo

Cultura
L'UNIVERSO
Da secoli l'uomo si e' perso nella contemplazione dell'Universo: in effetti e' sufficiente volgere lo sguardo al cielo, in una notte limpida e stellata, per poter ammirare lo spettacolo piu' particolare che il cielo possa offrirci , con le stelle che spezzano l'oscurita' e le costellazioni che ci permettono di orientarci e, perche' no, anche di sognare. E' cosi' che ci rendiamo conto che la Terra non e' sola ma e' circondata da tanti corpi celesti, come le stelle, le galassie e i pianeti.

La grandezza dell'universo
L'accelerazione dell'universo
L'Universo si puo' definire come l'insieme di tutte le cose che esistono: stelle, galassie, pianeti, materia ed energia. Ad occhio nudo e' visibile solo una piccolissima parte di quello che noi definiamo Universo. Grazie a particolari strumenti, come ad esempio il telescopio, l'uomo riusci' ad ingrandire la sua vista e scoprire nuovi pianeti, come Giove e Saturno osservare i crateri presenti nella Luna e studiare miliardi di stelle talmente vicine tra loro da formare la via lattea.
Qual e' l'eta' del cosmo? Una nuova misura dell'espansione dell'universo permette di sostenere che sia piu' giovane di quanto stabilito finora. I dati indicano che va ridefinito il valore di riferimento, la costante di Hubble, finora utilizzato per calcolare quanto le galassie si allontanano le une dalle altre. E' quanto emerge dai due studi pubblicati sulla rivista Science dal gruppo dell'Universita' australiana del Queensland, coordinato da Tamara Davis, e dell'Istituto tedesco Max Planck per l'Astrofisica, coordinato da Inh Jee. Il valore della costante di Hubble e' risultato un po’ piu' alto di quello standard, spiegano gli autori dello studio, che hanno usato per le misure la tecnica della lente gravitazionale, un effetto, previsto dalla Teoria della Relativita' Generale di Einstein, per il quale una galassia massiccia distorce la luce proveniente da un altro oggetto posto alle sue spalle e la amplifica, permettendo di osservarlo meglio.
La costante di Hubble ci da' informazioni sull'eta' dell'universo. Se il suo valore misurato aumenta, vuol dire che l'universo e' piu' giovane di quanto credevamo, sottolinea all'Ansa il fisico Salvatore Capozziello, che insegna cosmologia e Relativita' Generale all'Università Federico II di Napoli, ed e' associato all'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn). La misura dell'espansione dell'universo e' stata ottenuta in passato in modo indiretto col satellite Planck dell'Agenzia Spaziale Europea (Esa), che ha studiato il cosmo bambino ad appena 380.000 anni dopo il Big Bang. Un altro tipo di misura e', invece, stata fatta in modo diretto calcolando quanto velocemente si allontanano da noi oggetti astrofisici di cui possiamo misurare la distanza, come le supernovae. Ma le due misure discordano, suggerendo che la nostra visione del cosmo e' incompleta.
Quanto e' grande l'universo?
Questa e' una domanda molto antica, che sorge spontanea quando si alza lo sguardo verso il cielo stellato, e che puo' essere suddivisa in due parti distinte: ci possiamo chiedere infatti quale sia la distribuzione della materia nello spazio e quale sia l'estensione dello spazio. Ad esempio, fino agli inizi del XX secolo molti astronomi ritenevano che la Via Lattea fosse l'unico sistema di stelle in uno spazio vuoto di estensione infinita (o comunque insondabile). Oggi sappiamo invece che la Via Lattea non e' che una fra le centinaia di miliardi di galassie osservabili che popolano l'intero spazio. Ma quanto lontano possiamo osservare? Per rispondere dobbiamo fare alcune considerazioni. Innanzitutto, sappiamo che la velocita' della luce non e' infinita: nel vuoto vale 299 792,458 km/s. Cio' significa che quanto piu' una stella e' lontana, tanto piu' la vediamo indietro nel tempo. Ad esempio, vediamo Alfa Centauri come era poco piu' di quattro anni fa, Vega 26 anni fa, Deneb almeno 1600 anni fa… Il cielo stellato e' dunque un caleidoscopio di tempi diversi! Notiamo anche che questi tempi espressi in anni coincidono per definizione con le distanze rispettive delle stelle espresse in anni-luce: infatti l'anno-luce e' la distanza che la luce percorre in un anno e vale circa 9500 miliardi di chilometri. Dire che vediamo Vega com'era 26 anni fa significa dunque che la stella si trova a 26 anni-luce di distanza. Lo stesso discorso si puo' fare per le galassie vicine, quelle che appartengono al nostro Gruppo Locale, e che sono legate fra loro dalla mutua attrazione gravitazionale: la galassia di Andromeda (per inciso, l'oggetto piu' lontano che si possa vedere a occhio nudo) e' situata a poco meno di due milioni e mezzo di anni-luce, ed e' dunque vista com'era due milioni e mezzo di anni fa. Per quanto riguarda le galassie piu' lontane il discorso pero' si complica: non vale piu' la semplice equivalenza anni indietro nel tempo = distanza in anni-luce. Infatti da quando il nostro universo e' nato, 13,7 miliardi di anni fa (il momento del Big Bang), lo spazio si sta espandendo: le galassie che non appartengono agli stessi gruppi o ammassi si allontanano le une dalle altre, e la velocita' con cui si allontanano e' proporzionale alla loro distanza (legge di Hubble). La luce partita da una galassia lontana si trova dunque a viaggiare in uno spazio che si espande: quando finalmente giunge a noi la distanza attuale della galassia da cui e' partita e' molto maggiore di quella iniziale. Ad esempio, galassie che vediamo come erano 10 miliardi di anni fa, si trovano attualmente a una distanza non di 10 ma di 16 miliardi di anni-luce. Il fatto che la velocita' della luce sia finita e che l'universo abbia un'eta' finita ha una conseguenza importante: non possiamo osservare arbitrariamente lontano. Questo perche' possiamo osservare soltanto quegli oggetti la cui distanza ha potuto essere percorsa dalla luce entro il tempo trascorso da quando il nostro universo e' nato, ovvero in meno di 13,7 miliardi di anni; invece la luce emessa da oggetti piu' lontani non ha ancora avuto il tempo di raggiungerci. Percio' l'universo visibile (detto anche universo osservabile) rimane limitato; ma non dobbiamo confonderlo con l'universo nel suo complesso. In effetti se e' vero che, nei primi istanti di vita, l'universo ha subito un'accelerazione enorme e lo spazio si e' dilatato a dismisura (e' la cosiddetta epoca dell'inflazione), allora l'universo, se non infinito, deve essere comunque enormemente piu' grande di quel che possiamo osservare. E' bene ribadire che la dimensione dell'universo osservabile NON dipende dalle capacita' tecnologiche impiegate, ma e' da intendere come un limite fisico indipendente da qualsiasi progresso in campo osservativo. Notiamo inoltre che l'estensione dell'universo visibile varia col tempo. Se l'espansione stesse rallentando, col passare del tempo riceveremmo via via la luce di oggetti sempre piu' lontani: l'universo visibile aumenterebbe. Ma oggi sappiamo che l'espansione sta accelerando e, se cosi' sara' anche in futuro, allora la luce degli oggetti lontani non riuscira' piu' a raggiungerci: col passare del tempo scompariranno dalla nostra vista prima le galassie piu' lontane, poi via via quelle sempre piu' vicine, finche' in un lontano futuro saranno visibili solo le galassie entro qualche milione di anni-luce. Ma se l'universo che possiamo osservare e' limitato, come possiamo sapere quanto e' davvero grande l'universo? Una possibilita' c'e' ma per arrivarci dobbiamo affidarci alla teoria, e soprattutto e' necessario prima faticare su certi concetti non proprio intuitivi.
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