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Quanto grande è l'universo?

In certi momenti ci si riesce ad accorgere quanto sia enorme l'universo, anche se facciamo fatica a concepirlo. Dalle stelle più vicine a vastissimi supergruppi di galassie, a distanze di miliardi di anni luce fino ai limiti di ciò che è possibile vedere. L'universo è grande… veramente grosso. Non avete idea di quanto enorme esso sia. L'universo comprende qualsiasi cosa che esiste, si pensa così. Sempre che ce ne siano altri, e il nostro è solo uno su trilioni, ma questo è un argomento per un altro articolo.

Davanti all'uscio di casa

Ok, quindi tutti sappiamo di vivere in una galassia chiamata la Via Lattea che contiene qualche centinaio di miliardi di stelle, delle quali il Sole è solo una delle tante. Se la Via Lattea fosse ridotta a un disco di 10 metri di diametro, il nostro intero sistema solare misurerebbe non più di 0.1 millimetri. In una bella notte col cielo sereno saremmo in grado di vedere lo 0.000003% di tutte le stelle che sono presenti nella nostra galassia. Dunque prendiamo una di quelle stelle, la più vicina al nostro Sole, infatti. È una stella nana rossa chiamata Proxima Centauri che dista 4.24 anni luce. È troppo piccola perché sia visibile a occhio nudo, ma la sua luce impiega più di quattro anni per raggiungerci. Se voleste intraprendere un viaggio a Proxima Centauri usando la tecnologia aerospaziale adesso disponibile a noi terrestri, ci mettereste tra i 70000 e 80000 anni per arrivare. Se avessimo scoperto il metodo per viaggiare alla velocità della luce, ci metteremmo comunque più di quattro anni e un quarto per raggiungere la destinazione. In altri termini, 9 anni e mezzo per un viaggio di andata e ritorno. Tutto ciò riguarda la nostra stella vicina di casa, dietro l'angolo. Niente a che fare con viaggi attraverso l'universo.
Se voleste attraversare la vostra spirale di casa, la Via Lattea da una parte all'altra, impieghereste niente meno di 100 mila anni. Tale durata è approssimativamente 1250 vite medie umane. No, non confondete queste cifre legandole alle reali capacità dei nostri mezzi aerospaziali, queste tempistiche sono calcolate alla velocità della luce. Viaggiando così veloce, potreste completare in un secondo 7 volte il giro della Terra.
Che cosa succederebbe se voleste visitare la nostra galassia più vicina a questa velocità? Per raggiungere la galassia Andromeda, uscendo dalla Via Lattea, v'imbarchereste in un viaggio di 2 milioni e mezzo di anni.
Possiamo mettere questi fatti sotto la giusta luce, l'universo è comunque un'entità intera e immensa, molto più grande, a confronto di queste piccole galassie.

Gruppi e supergruppi galattici

Qui le cifre iniziano a essere vagamente terrificanti. Ci sono miliardi su miliardi su miliardi di altre galassie in giro, proprio come la Via Lattea e Andromeda, ognuna con il proprio centinaio di miliardi di sistemi solari e i suoi trilioni di pianeti. Se uscite da questo perimetro e guardate a un contesto ulteriormente espanso, vedrete galassie che sembrano ammassate l'una sull'altra; queste sono i gruppi di galassie. Sono collezioni di galassie che partono da 50 e arrivano fino a 1000. Si giunge infine ai supergruppi galattici, dei giganteschi conglomerati che rappresentano la scala massima dei gruppi galattici. Questi ultimi sono le cose più grandi conosciute dalla razza umana, formati da gruppi di galassie e supergruppi che diventano enormi superstrutture cosmiche che occupano milioni di anni luce o persino miliardi di anni luce. Sono immaginabili come muri colossali, fogli e filamenti di galassie. Sono oggetti di proporzioni inimmaginabili, che occupano grandi sezioni dell'universo visibile. Se ci inoltriamo ancora più fuori, i gruppi e supergruppi si formano intorno a zone di vuoto cosmico e assomigliano a strutture come una spugna o una pagnotta di pane. I gruppi galattici sono il pane e i vuoti sono le bolle d'aria.

Tempo

Allora, quanto è grande l'intero universo? Beh, nessuno conosce la risposta esatta. Possiamo solo osservare, il più lontano possibile, in tutte le direzioni ma, è proprio in quel momento che ci scontriamo con un muro solido di mattoni. La distanza non è il problema saliente quando puntiamo a osservare i limiti dell'universo, bensì il tempo. Al cosmo si attribuisce un'età pari a 13.7 miliardi di anni e con la stessa misura si pensa a qualsiasi cosa che sia distante da noi 13.7 miliardi di anni luce. Dopo tale distanza è ragionevole pensare che qualsiasi informazione precedente al Big Bang che viaggia alla velocità della luce non ha ancora raggiunto il nostro pianeta. Tutto ciò rende l'universo visibile a noi una sfera con raggio di circa tredici miliardi di anni luce. Nel momento che sono stati scritti tali numeri, tredici miliardi d'anni luce sono la distanza della più lontana galassia mai vista.
Ma che si dice della rapida espansione dell'universo e di quella misteriosa energia oscura che costantemente accellera l'espansione? ebbene questa espansione ha allargato lo spazio nel frattempo e rende attualmente osservabile il nostro universo fino a 78 miliardi di anni luce ovvero una sfera osservabile larga 156 miliardi di anni luce. Semplicemente diciamo che una stella lontana 13.7 miliardi di anni luce ha emesso un fotone (sebbene ciò sia impossibile perchè sarebbe successo all'inizio del tutto, prendiamo l'esempio per buono) dopo di che, ora che quel fotone raggiunge la Terra, il punto di partenza di quel fotone non è più distante 13.7 miliardi di anni luce bensì a 78 miliardi di anni luce. La luce non ha viaggiato attraverso 78 miliardi di anni luce, ma lo spazio tra noi e il punto di partenza si è allungato. Allora i fotoni di luce che vediamo da oggetti tanto distanti sono in realtà già più lontani rispetto al momento che la luce è stata emessa.
C'è un punto dove è diventato impossibile viaggiare, per la luce o di qualsiasi altro tipo di radiazione; questo punto è più recente di 380 mila anni dopo il Big Bang. Astronomi non vedrebbero mai nessun tipo di luce da quel tempo: nessuna luce visibile o raggi gamma o ultravioletti e nemmeno segnali radio; niente che deriva dallo spettro elettromagnetico. Forse avete notato quello strano ammasso di blocchi blu e verdi (vedi sotto): quello si chiama la radiazione cosmica di fondo. In altri termini è l'alone di luce residua del Big Bang e la radiazione di sfondo a microonde cosmiche segna il punto laddove l'universo divenne trasparente alle radiazioni. Appariva opaco prima di quel momento, opaco come il centro di una stella.

Radiazione cosmica di fondo

I colori che cambiano sulla Radiazione di sfondo a microonde cosmiche mostrano delle piccole variazioni di temepratura in quanto il neonato universo si raffreddò e divenne trasparente. Queste piccole variazioni di temperatura implicano la presenza di densità variabili e lo schema corrisponde alle località dove i gruppi giganti di galassie così come i supergruppi sono situati oggi.

Cosa si cela oltre?

In conclusione gli astronomi mirano a osservare fino ai limiti di questa sfera che porta un raggio di 78 miliardi di anni luce, ma persino questa ampiezza rappresenta probabilmente una minuscola parte di ciò che potrebbe veramente esistere. Nessuno lo sà per certo ma gli scienziati stimano che questa porzione corrisponda a circa un decimillesimo di ciò che potrebbe esserci là fuori.
Come sarebbe l'universo oltre questa barriera? Sarebbe lo stesso ovunque oppure le leggi fisiche cambierebbero? Quali mondi e altre civiltà si nascondono là fuori ma permanentemente fuori dalla nostra portata? Prosegue all'infinito o altrimenti ha un bordo? Pare che gran parte dell'universo stia oltre i nostri telescopi, la nostra comprensione e forse persino la nostra immaginazione. E se prima del Big Bang c'era il nulla, cosa o chi ha scatenato quella scintilla che ha dato origine al nostro universo? Forse Dio?

Fonte: http://getprismatic.com/story/1419368520134