Perché l’Universo si espande così rapidamente?

universo

Anomalia da comprendere

Un modo per conoscere il tasso di espansione dell’Universo (costante di Hubble) è misurare la radiazione cosmica di fondo emessa subito dopo il Big Bang.

Questa radiazione racchiude in sé gli elementi primordiali del Cosmo, che inseriti in un modello di evoluzione cosmica ci fanno capire quanto velocemente lo spazio dovrebbe espandersi oggi.

Ma la teoria non combacia con i risultati che derivano dalle osservazioni: l’Universo si sta espandendo più velocemente di quanto previsto, ossia il valore della costante di Hubble è più grande di quello che deriva dai calcoli teorici.

Discrepanza reale o errore di misurazione?

La differenza tra l’espansione calcolata teoricamente e quella misurata sperimentalmente si chiama tensione di Hubble...

Read More

Buchi neri e singolarità

buco nero

Impossibilità di accesso

Nel 1915 Einstein pubblicò la sua teoria generale della relatività, rivoluzionando la comprensione dei concetti di spazio, tempo, gravità, materia ed energia. Negli anni Cinquanta, la teoria di Einstein ebbe un enorme successo, ma molte delle sue previsioni erano ancora considerate improbabili e non verificabili.

Le sue equazioni mostravano, per esempio, che era teoricamente possibile che il collasso gravitazionale forzasse abbastanza materia in una regione sufficientemente piccola da diventare infinitamente densa, formando una singolarità da cui nemmeno la luce poteva sfuggire. Questi divennero noti poi come buchi neri.

Ma abbiamo un problema: all’interno di una tale singolarità, le leggi della fisica conosciute – inclusa la teoria della relatività ...

Read More

Le piramidi si allineano con le stelle?

piramide orione giza

Misteriose costruzioni

Gli antichi egizi osservavano da vicino il cielo notturno della Terra e chiamavano le costellazioni in onore dei loro dei. Ma i costruttori delle piramidi hanno davvero realizzato questi monumenti pensando alle stelle?

L’idea è plausibile ma non c’è alcuna certezza che le cose siano andate effettivamente così. Tra i tanti allineamenti proposti il più famoso è quello con il il Complesso della Piramide di Giza, che comprende la Grande Sfinge e tre piramidi principali: la Piramide di Menkaure, la Piramide di Chefren e la Grande Piramide di Giza.

Le piramidi furono costruite nei decenni intorno al 2500 a.C., durante un periodo chiamato Antico Regno dell’Antico Egitto...

Read More

Apophis: un asteroide che ci colpirà?

Passaggio ravvicinato

Si sente spesso parlare dell’asteroide Apophis, che potrebbe colpire la Terra in un prossimo futuro. Cerchiamo di mettere un po’ di ordine sulla questione.

Apophis (già noto come 2004 MN4) è un NEO (Near Earth Object), cioè un corpo che passa molto vicino alla Terra. È stato scoperto il 19 giugno 2004; dapprima si pensava che potesse colpire il nostro pianeta nel 2029, ma calcoli più precisi lo hanno escluso.

In effetti, il 13 aprile 2029 Apophis, grande oltre 300 m (tre campi di calcio e mezzo), passerà a 31.900 km dalla Terra (sarà facilmente visibile a occhio nudo)...

Read More

Quanto è scuro il cielo?

cielo scuro

Misurare il buio per contare le galassie

Anche se il cielo ci appare blu di giorno, la notte, lontani dalle luci della città, si presenta molto scuro. In effetti lassù, oltre la nostra atnosfera, a dominare è il buio, appena sottratto da un leggero bagliore dovuto alla presenza delle galassie, anche quelle che non riusciamo a vedere.

Possiamo allora domandarci quanto scuro è il cielo e cosa ci dice questa oscurità sul numero di galassie presenti nell’universo visibile? Questo numero si stima, per esempio, contando le galassie osservabili in campo profondo dal telescopio spaziale Hubble in una determinata area di cielo e moltiplicandolo per l’area totale del cielo.

Una stima effettuata in questo modo ha suggerito che nel Cosmo ci sono circa due trilioni (ossia due miliardi d...

Read More

Qual è la forma dell’Universo?

universo

Geometria e destino dell’Universo

Per conoscere la forma dell’Universo dobbiamo ricorrere alla teoria e alle osservazioni. La teoria è la relatività generale di Einstein, mentre le osservazioni riguardano il contenuto dell’Universo, e in particolare la radiazione cosmica di fondo, che ci dà informazioni molto interessanti sulle proprietà del Cosmo.

La relatività generale ci dice che lo spazio può assumere tre forme, corrispondenti a tre possibili curvature: abbiamo quindi uno spazio chiuso come una sfera, aperto come una sella e piatto come un foglio di carta, (v. immagine).

La densità della massa e dell’energia contenute nell’Universo influisce infatti sulla sua espansione ma determina anche la sua geometria...

Read More

Ricostruito l’Universo primordiale

universo

Improvvisa accelerazione

Il supercomputer ATERUI II dell’Osservatorio Astronomico Nazionale del Giappone (NAOJ) ha consentito di investigare le condizioni dell’inflazione primordiale, uno degli eventi più enigmatici nella storia dell’universo, quando si ebbe un’accelerazione cosmica molto rapida.

Subito dopo il Big Bang l’Universo è improvvisamente aumentato di oltre un trilione di trilioni di volte in meno di un trilionesimo di trilionesimo di microsecondo, ma nessuno sa il come e il perché.

L’inflazione avrebbe creato fluttuazioni di densità primordiali che sarebbero all’origine di piccole disomogeneità gravitazionali cresciute fino a dare vita a strutture come le galassie e gli ammassi di galassie che oggi vediamo.

Simulati 4000 universi

Il supercomputer ATERUI II ...

Read More

Un pianeta invisibile

nono pianeta

Ipotetico nono pianeta

Negli ultimi anni, l’ipotesi dell’esistenza di un pianeta nove ancora non scoperto nel nostro sistema solare ha avuto diverse conferme. Prima che Plutone fosse declassato a pianeta nano, l’appellativo di questo misterioso corpo celeste era quello di pianeta X, che significava anche ‘decimo pianeta’, oltre che ‘pianeta ics, ignoto’, come talvolta è ancora chiamato.

Questo pianeta finora sfuggito al rilevamento si troverebbe oltre l’orbita di Plutone e la sua interazione con i piccoli corpi vicini (oggetti transnettuniani, o TNO) ne modificherebbe le loro orbite.

Perché non si trova?

Questo corpo celeste dovrebbe avere una massa circa 10 volte quella della Terra e orbitare mediamente circa 20 volte più lontano dal Sole rispetto a Nettuno...

Read More

La formula dell’amore?

entanglement

Inseparabili per natura

Esiste un’equazione nell’ambito della meccanica quantistica che ha assunto l’appellativo di formula dell’amore. Perché?

Nel mondo microscopico degli atomi e delle particelle, dove nulla è certo finché non accade, le cose si comportano in modo molto strano, tanto da sfidare il nostro senso comune. Per esempio, è possibile che due particelle siano così intimamente legate che il cambiamento di una influisce sull’altra, anche quando sono separate da grande distanza!

Questo fenomeno si chiama entanglement ed è descritto da una bella formula scritta dal fisico Paul Dirac (spesso riportata in modo non corretto). Alcuni complessi esperimenti hanno confermato questo misterioso ‘abbraccio a distanza’ tra particelle.

Amore a scala subatomica

L’entan...

Read More

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...

Read More