Cos’è il redshift?

redshift

Universo in espansione

A causa dell’espansione dell’Universo, tutte le galassie, compresa la nostra, si stanno allontanando le une dalle altre e i segnali che provengono da esse arrivano sulla Terra con un incremento della lunghezza d’onda rispetto a quando sono stati emessi.

Questo fenomeno si chiama redshift (spostamento verso il rosso), perché nel visibile produce uno spostamento verso il colore rosso dei segnali elettromagnetici emessi dalle galassie. L’effetto è tanto maggiore quanto più velocemente le galassie si allontanano, quindi quanto più esse sono lontane.

Il redshift si calcola piuttosto facilmente misurando la differenza tra la lunghezza d’onda dei segnali in arrivo dalle galassie e quella delle analoghe emissioni prodotte in laboratorio...

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Pianeti extrasolari

Pianeti extrasolari

Scoprire un pianeta lontano

La scoperta di un pianeta al di fuori del Sistema solare non può essere fatta osservando la luce visibile, ma soltanto misurando una debole emissione infrarossa o, soprattutto, valutando gli effetti indiretti che il pianeta provoca sull’astro attorno al quale ruota.

I pianeti, a differenza delle stelle, non brillano di luce propria e possono essere visti soltanto perché riflettono la luce di stelle vicine; ma mentre nel Sistema Solare la luce riflessa può essere vista, a grande distanza dalla Terra la luce riflessa è troppo debole rispetto a quella delle stelle circostanti.

Una conferma dell’esistenza di un pianeta è l’occultazione periodica della stella attorno alla quale il pianeta orbita, dovuta al fatto che esso si interpone regolarmente sulla...

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Come nasce una stella

Come nasce una stella

Materiale sparso che brillerà

Le stelle si formano dalla condensazione del gas e della polvere presenti nelle nubi interstellari, ossia gli agglomerati di materia esistenti nello spazio. Quando si formano fluttuazioni di densità causate per esempio dall’espansione dei residui delle supernovae, può avvenire la condensazione.

Si verifica se la nube possiede una massa minima per cui le forze gravitazionali prevalgono sulla pressione interna della nube che si oppone alla contrazione (derivante per esempio dall’agitazione termica, dai moti turbolenti, dalla presenza di campi magnetici).

La condensazione ha luogo nelle nubi interstellari grandi, dense e fredde: calcoli teorici stabiliscono un valore critico per la massa della nube (detto massa di Jeans) oltre il quale può avveni...

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Cos’è un pianeta?

Cosa è un pianeta?

Definizione da vocabolario

Il termine pianeta ha subito negli ultimi anni una continua ridefinizione, testimoniata dalle modifiche apportate dai dizionari e dalle enciclopedie.

L’antica definizione che considera pianeta un “corpo che brilla di luce solare riflessa e orbita attorno al Sole” si è rivelata sbagliata quando sono stati scoperti altri pianeti al di fuori del Sistema solare.

A questo punto si è posto riparo semplicemente generalizzando la definizione fino a considerare pianeti i corpi che ruotano attorno a stelle generiche piuttosto che esplicitamente soltanto attorno al Sole.

Ma la questione è stata tutt’altro che risolta, perché sono stati individuati corpi con massa planetaria ma isolati nello spazio, ossia non in orbita attorno a stelle!

A ciò ...

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Dal Big Bang alla nascita della Terra

La Terra e il Sole

L’Universo prima e dopo

C’è stato un lungo periodo di tempo durante il quale il Sole, la Terra e tutti gli altri pianeti del nostro sistema solare non esistevano. Durante questo tempo l’Universo è nato e si è evoluto, dando vita a stelle, galassie, sistemi stellari e forse alla vita da qualche parte.

Soltanto dopo tanti miliardi di anni si sono formati il Sole e la Terra (circa 4,5 miliardi di anni fa), prima non erano che idee, ipotesi. Quando il Sole scomparirà, e con esso la Terra, l’Universo proseguirà la sua evoluzione, senza più i corpi celesti a noi più familiari. C’è quindi stato un prima e ci sarà un dopo la presenza della Terra, periodi in cui tutto c’era e tutto proseguirà.

Ma come sono andate le cose prima che si formassero il Sole e la Terra?

Piccolo ...

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Cos’è un’onda gravitazionale

Onda gravitazionale

Finalmente scoperte

Nel 2015, dopo che Einstein 100 anni prima le aveva previste teoricamente nell’ambito della sua teoria della relatività generale, le onde gravitazionali sono state finalmente scoperte, a seguito di una caccia che durava ormai da decenni. A causa del fatto che le onde gravitazionali sono molto deboli, tutti i tentativi per individuarle erano infatti andati a vuoto.

Cosa sono le onde gravitazionali

Secondo la teoria della relatività generale di Einstein le onde gravitazionali sono perturbazioni dello spazio-tempo che viaggiano nell’Universo alla velocità della luce. Ma da cosa sono prodotte?

Ogni massa presente nel Cosmo genera attorno a sé uno spazio-tempo curvo; se poi questa massa si muove in modo accelerato perturba la curvatura e in questo modo dà vit...

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Il Cosmo nascosto

Materia oscura

L’Universo è in larghissima parte non osservabile, perché soltanto per il 4% è costituito da materia ordinaria, quella di cui sono composti gli esseri viventi, le stelle, i pianeti. Tutto il resto non è visibile. Esiste inoltre una forma di energia sconosciuta responsabile dell’espansione accelerata dell’Universo.

Comprenere la natura di queste due componenti oscure dell’Universo è di cruciale importanza per sapere quale sarà il suo destino ultimo: se da un lato, infatti, la materia oscura aumenta l’attrazione gravitazionale, dall’altro l’energia oscura dilata sempre più lo spazio tra le galassie.

Energia oscura

Le osservazioni ci consegnano uno scenario alquanto imprevedibile, e che probabilmente molte persone non conoscono: l’Universo è composto per il 96% di co...

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I misteri del tempo

Il mistero del tempo

Tempo assoluto

Alla fine del 19° secolo il tempo era considerato una grandezza fisica misurabile, che poteva essere rappresentata geometricamente in modo molto semplice e intuitivo mediante una retta, per ogni punto della quale corrisponde un istante.

Fissato sulla retta un tempo iniziale, i punti sulla sua destra rappresentano il futuro e quelli sulla sua sinistra il passato. Secondo la concezione newtoniana, lo scorrere del tempo era indipendente dai processi e dagli eventi che si verificano nell’Universo e da questi non poteva essere influenzato.

Si tratta dell’idea di tempo assoluto, che si accorda con la nostra intuizione del tempo derivante dalle esperienze di tutti i giorni.

Il mistero della velocità della luce

Nel 1881, un esperimento sulla velocità della luce, ...

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La fine del mondo

Il destino del Sole

Apocalisse finale

Il Sole ha circa 5 miliardi di anni e un giorno si spegnerà. Secondo i calcoli, tra altri 4-5 miliardi di anni si esaurirà il combustibile nucleare, ossia l’idrogeno, che brucia al suo interno facendo brillare l’astro. Ma dalla Terra bisognerà preoccuparsi molto prima: pericolosi cambiamenti ci saranno ‘già’ tra circa tre miliardi di anni. Poi ci sarà l’apocalisse finale, e la Terra sarà investita dall’espansione catastrofica del Sole.

Come andranno le cose

Dapprima aumenteranno la luminosità e la temperatura della fotosfera solare, da 6000 a 6500 °C circa: sulla Terra ci sarà conseguentemente un aumento di temperatura di 4-5 °C, con lo scioglimento dei ghiacciai e delle calotte polari, e l’evaporazione degli oceani...

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Dentro un buco nero

Dentro un buco nero

Attrazione fatale

Un buco nero è una regione di spazio dove la forza di gravità è così intensa che nulla, nemmeno la luce, può sfuggire da esso (non si tratta di un buco nel senso usuale del termine, ma di una regione con una fortissima attrazione gravitazionale). 

La superficie ideale che fissa il limite oltre il quale nulla può sfuggire è detta orizzonte degli eventi, oltrepassata la quale, lo spazio-tempo è piegato così fortemente che non è più possibile tornare indietro.

Per definizione, un buco nero non può essere osservato direttamente. Può però essere identificato in modo indiretto dagli effetti che produce nell’ambiente circostante.

Viaggio senza ritorno

Un buco nero è una regione di spazio dove la forza di gravità è così intensa che nulla, nemmeno la ...

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