Se l’universo si espande più velocemente di quanto si pensasse, la sua fine arriverà prima?

Secondo recenti studi, la velocità di espansione dell’universo è maggiore di quella precedentemente calcolata, cioè l’età dell’universo è minore.

L’universo e le sue componenti

Secondo la teoria tradizionale l’universo si è formato più di 13 miliardi di anni fa, con un esplosione chiamata Big Bang. Successivamente ha cominciato ad espandersi in varie fasi. L’età dell’universo è stata calcolata tramite la costante Hubble, che con varie misure era stato trovato un valore che va da 66,3 a 73,5 chilometri al secondo per megaparsec. Approcci di calcolo differenti hanno dato alla costante un valore di 82,4 chilometri per secondo per megaparsec.

Le nuove misure, calcolate con nuovi metodi

Una delle stelle più antiche dell’universo esplode, lacerando il suo alone di invisibile materia oscura e disseminando nello spazio carbonio, ossigeno e altri elementi. Immagine di Tom Abel e Ralf Kaehler, Stanford Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology.

Nel 1929 Hubble formulò una legge che lega la velocità con cui le galassie si allontanano da noi alla loro distanza. La costatante Hubble è il rapporto tra la velocità di allontanamento e la sua distanza. La costante lega anche altre equazioni che descrivono l’evoluzione dell’universo. Nel tempo sono stati usati vari metodi per calcolare questa costante che vanno dalle misure dirette a quelle indirette (ad esempio utilizzando le radiazioni cosmiche di fondo, ma anche le misure di luminosità delle Supernove di tipo ‘Ia’). Con questi metodi il valore calcolato della costante Hubble varia da 66,3 a 73,5 chilometri al secondo per megaparsec. Di recente i ricercatori hanno usato un nuovo metodo per calcolare la costante, osservando ciò che accade intorno alle galassie così massicce da poter deformare lo spazio-tempo attorno a sé stesse e piegare la luce proveniente da corpi esterni alle galassie, questo fenomeno è conosciuto come ‘lente gravitazionale’. Inh Jee e Sherry Suyu hanno studiato questo attorno a due supernove ottenendo una nuova misura della costante, che risulta diversa da ogni calcolo precedentemente calcolato. Inh Jee e Sherry Suyu hanno calcolato un valore di 82,4 chilometri per secondo per megaparsec per la costante Hubble. Questo nuovo calcolo implicherebbe che l’universo sarebbe più giovane di quanto si pensasse, ovvero avrebbe 11,4 miliardi di anni. Ma gli stessi ricercatori avanzano dubbi sulla correttezza del valore affermando che “è dominato da indeterminazioni statistiche perché abbiamo usato solo due lenti per normalizzare le distanze delle supernove”. In realtà più che il nuovo valore della costante è importante il metodo usato che si è dimostrato efficace e migliore dei precedenti in quanto non si basa su ipotesi preconcette della struttura dell’universo ma solo su dati raccolti.

L’origine dell’universo

Una rappresentazione grafica dell’espansione dell’universo, in cui due dimensioni spaziali non sono rappresentate.

La teoria più accreditata che spiega l’origine e l’evoluzione dell’universo è la teoria del Big Bang. Essa si basa sull’idea che all’origine di tutto c’è un’esplosione. Questa teoria si basa sull’idea che l’universo iniziò a espandersi a velocità elevatissima in un tempo finito nel passato a partire da una condizione di curvatura, temperatura e densità estreme. Questo modello è stato creato sulla base di prove e osservazioni astronomiche. Sulle prime fasi dell’origine dell’universo esistono vari modelli, in quelli più comuni esso era inizialmente omogeneo ed isotropo, con densità energetica elevata, temperature e pressioni alte e si stava espandendo e raffreddando molto rapidamente. All’inizio l’universo aumentava le sue dimensioni esponenzialmente. Nella fase successiva la sua velocità di espansione è diminuita ed era formato da un plasma di quark e gluoni, assieme a tutte le particelle elementari. L’universo ha continuato ad espandersi e le sue temperature a diminuire. Quando la temperatura divenne circa 109 kelvin e la densità simile a quella dell’aria, neutroni e protoni hanno cominciato ad abbinarsi dando origine a nuclei di deuterio ed elio, mentre i protoni non combinati diedero origine all’idrogeno. Dopo circa 379.000 anni anche gli elettroni cominciarono ad abbinarsi con i vari nuclei dando origine agli atomi. Da questo momento in poi nelle zone più dense si cominciarono ad attrarre a sé altra materia, crescendo ed aumentando di densità, formando nubi di gas, stelle, galassie e tutte gli altri corpi che conosciamo.

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