Quanto è grande l’universo?

Vi siete mai chiesti quanto sia grande l’universo? Chi non mastica molto di astronomia risponderà che è molto molto grande, circa 14 miliardi di anni luce. Chi al contrario ha la passione di osservare le stelle o leggere notizie sulle riviste scientifiche sarà un po’ più preciso e probabilmente risponderà che l’universo è grande circa 13,82 miliardi di anni luce.
Le due risposte sono sbagliate di parecchio e per due motivi:
– il primo è che la Terra (ma per non essere pignoli diciamo pure la Via Lattea) non è al centro dell’Universo, ne tanto meno su uno dei bordi, quindi avrà due distanze che devono essere sommate per ottenere la grandezza dell’universo;
– il secondo, a cui nemmeno i primi astronomi avavno pensato, è che le galassie (e noi di conseguenza) si muovono e molto velocemente a seguito dell’espansione successiva al Big Bang.

Allora proviamo a ragionare con calma.
I nostri telescopi hanno analizzato una porzione davvero esigua della volta celeste, ma hanno rilevato una galassia lontana da noi 13 miliardi di anni luce. Il suo nome è difficile da ricordare ma la sua età resta ben impressa: z8_GND_5296. E’ la galassia più distante (e la più vecchia) mai osservata finora.
Come si è misurata al distanza tra noi e quella galassia? Qui ci addentriamo in un argomento più complicato, ma semplificando diciamo che come in topografia si usano punti di riferimento noti e triangolazioni (ovvero calcoli basati sugli angoli di lettura sugli strumenti) così nella misurazione delle distanze nello spazio si usano le “cefeidi”, ovvero stelle particolari che si prendono come standard di cui si misura l’intensità luminosa assoluta e le triangolazioni si fanno con le distanze non in metri o chilometri, ma in anni luce, ovvero nel tempo che impiega la luce a giungere a noi. Vi assicuro che la cosa è molto più complicata e io ho solo voluto darvi un’idea della cosa.
Tramite il modello matematico modello Lambda-CDM che hanno sviluppato gli scienziati si può calcolare lo spostamento degli astri conosciuti (e degli ammassi di stelle come le galassie) nel tempo. La galassia z8_GND_5296 è lontana dal limite dell’Universo circa 700 milioni di anni. Dico “circa” perchè il modello ha un margine di incertezza di 120 milioni di anni luce.
In conclusione il limite dell’universo, calcolato solo in base alla luce che giunge ai nostri telescopi, è di 13,7 ± 0,12 miliardi di anni luce. Ponendoci nella situazione di massimo errore diciamo che il limite visibile dell’universo è di 13,82 miliardi di anni luce.
La distanza però non è nemmeno questa.
La nostra galassia ora è molto, molto più lontana. Quanto? Circa 30 miliardi di anni luce. Come è possibile? Come può la galassia trovarsi a una distanza maggiore da quella percorsa dalla sua luce nell’arco di tempo impiegato per arrivare fino a noi?
Alla fine degli anni venti l’astronomo statunitense Edwin Hubble scoprì che le altre galassie si stanno allontanando dalla nostra e intuì che l’universo si sta espandendo. Questa espansione avviene a un tasso di 67,3 km/s per megaparsec, la cosiddetta costante di Hubble, in base ai risultati più recenti ottenuti dal satellite Planck dell’Agenzia spaziale europea. Hubble notò, inoltre, che le galassie più distanti si allontanano più velocemente di quelle vicine, in accordo con quella che ora è nota come legge di Hubble (la velocità relativa è uguale alla distanza moltiplicata per la costante di Hubble). Tutto questo ha un’implicazione enorme per i fotoni che emette la nostra galassia lontana.
In poche parole, mentre la luce viaggia verso di noi, lo spazio si espande, stirando la distanza che deve coprire per arrivare fino ai rivelatori che ci permettono di rilevarla qui sulla Terra o con gli strumenti in orbita.
Chi volesse approfondire la questione può leggere questo studio pubblicato su The Astrophysical Journal, in cui è possibile seguire nel dettaglio il calcolo del raggio attuale dell’universo osservabile. Il risultato ottenuto è di 46,5 miliardi di anni luce.
Partendo dal fatto che non possiamo essere sicuri delle dimensioni dell’universo reale, che include anche tutto ciò che non possiamo e probabilmente non potremo mai osservare, possiamo dire che la grandezza dell’universo è pari a circa 93 miliardi di anni luce, con l’approssimazione sempre di 120 milioni di anni luce.

Solo per completezza: quanto vale un anno luce? Beh, per definizione è la distanza percorsa dalla luce in un anno, ovvero:

299792,458 km/s x 60s x 60 min x 24h x 365,25 giorni = 9 460 730 472 580,8 km

FONTE: Misteri dal Mondo – Credere Per Vedere