L’espansione dell’universo e i suoi misteri

L’espansione accelerata dell’universo e le sue implicazioni sulla nostra visione cosmologica.

Galassie nel cielo notturno.

Una vista dell’universo distante. (NASA, ESA, H. Teplitz e M. Rafelski (IPAC/Caltech), A. Koekemoer (STScI), R. Windhorst (Arizona State University) e Z. Levay (STScI))

L’espansione dell’universo è un fenomeno che sta avvenendo a una velocità incredibile. Secondo le misurazioni effettuate utilizzando lo sfondo cosmico a microonde, l’espansione avviene a una velocità di circa 67,5 chilometri al secondo per megaparsec. Allo stesso tempo, misurando la distanza delle stelle Cefeidi, si è ottenuto un tasso di espansione stimato di 73 chilometri al secondo per megaparsec. La discrepanza tra questi numeri e la nostra incapacità di spiegare l’accelerazione dell’espansione dell’universo con i modelli attuali rappresenta uno dei più grandi problemi della fisica.

Questa espansione ha anche importanti implicazioni per la nostra visione dell’universo. A causa dell’espansione, vedremo sempre una parte sempre più piccola dell’universo nel corso del tempo. Gli oggetti più lontani rimarranno per sempre fuori dalla nostra portata visiva. Infatti, possiamo vedere solo la luce che è arrivata al nostro punto di osservazione, il che significa che c’è un limite a quanto possiamo vedere dell’universo, noto come universo osservabile, poiché la luce non è ancora arrivata da noi.

In un universo statico, l’unico ostacolo che ci impedirebbe di vedere gli oggetti lontani è il tempo che impiega per raggiungerci. In un universo statico, con il passare del tempo, rileveremmo sempre più luce da oggetti lontani e il nostro orizzonte di Hubble, ovvero la quantità di universo che possiamo osservare, si espanderebbe. Tuttavia, le attuali teorie ci dicono che ci troviamo in un universo in espansione.

Attualmente, il nostro universo osservabile continuerà a crescere con la luce delle stelle lontane che può raggiungerci, ma che non ha ancora avuto il tempo di farlo. Si stima che abbiamo osservato solo circa il 43% delle galassie che saremo in grado di osservare in futuro, quando la loro luce ci raggiungerà.

Con l’espansione dell’universo, la distanza tra noi e tutte le altre stelle aumenta e il nostro universo osservabile si riduce. Ciò significa che avremo sempre meno da osservare e sperimentare col passare del tempo. Gli oggetti più lontani scompariranno dalla nostra vista sempre più velocemente.

Esiste anche un’idea interessante da considerare, anche se improbabile. Potrebbe essere che l’universo osservabile sia più grande dell’universo stesso. In altre parole, se l’universo osservabile fosse abbastanza piccolo e fosse trascorso abbastanza tempo, potremmo vedere la luce degli oggetti provenire da diverse direzioni, dando l’impressione di vedere oggetti nelle regioni più remote dell’universo quando in realtà stiamo vedendo la luce di un oggetto vicino che ci è arrivata da un’altra direzione.

Sono stati effettuati studi per cercare prove di questa teoria, ad esempio cercando cerchi duplicati nello sfondo cosmico a microonde, ma finora non sono state trovate prove a sostegno di questa idea. Questo suggerisce che l’universo sia effettivamente più grande dell’universo osservabile. Purtroppo, non potremo mai sapere come appare il resto dell’universo.

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