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Umberto Guidoni

Astronauta - Scrittore - Divulgatore

07

ago

2018

Come Icaro a sfiorare il Sole

Parker Solar Probe si avvicinerà al Sole più di qualsiasi veicolo prima d’ora

A bordo della navicella spaziale, oltre a numerosi esperimenti, ci sarà anche un microchip con oltre un milione di nomi delle persone che hanno risposto all’invito della NASA e hanno voluto imbarcarsi, anche se in modo virtuale, in questo storico viaggio verso il Sole.

Rappresentazione artistica della missione Parker Solar Probe

01

mar

2018

Il Cosmo si espande sempre più rapidamente

L' Universo sta "crescendo" ad un ritmo sempre più accelerato

Da circa un secolo sappiamo che l’Universo è in espansione. L’astronomo Edwin Hubble notò, per primo, che tutte le galassie si allontanano da noi con una velocità che cresce con la distanza. Poiché non poteva trattarsi di un fenomeno locale legato alla Terra, l’unica spiegazione possibile era che l’intero Universo si stesse “gonfiando”, proprio come un palloncino, facendo così aumentare le distanze fra le galassie. Fu la prima evidenza sperimentale che il nostro Universo aveva avuto un’origine da una singolarità spazio-temporale, un evento oggi noto come “Big Bang”.

 

Più recentemente, nel 1998, Adam Riess ha scoperto che l’Universo non solo si sta espandendo ma sta anche “accelerando” e per questo ha ricevuto il Nobel per la Fisica nel 2011.
La novità di questi giorni  riguarda proprio Riess e il suo gruppo (Space Telescope Science Institute - STScI) che ha fornito misure ancora più precise di questa accelerazione, proprio grazie al telescopio spaziale che porta il nome del famoso astronomo del secolo scorso. 
 
Il team di Riess, che comprende anche l’italiano Stefano Casertano, ha utilizzato per anni  il telescopio spaziale Hubble per perfezionare la misura delle distanze delle galassie, un parametro difficili da stimare, ma essenziale per calcolare la velocità con cui l'Universo si espande nel tempo.  Grazie alla maggior precisione raggiunta, è stato possibile diminuire l’errore a meno del 3% sul tasso di espansione, la cosiddetta costante di Hubble (H), che si misura in chilometri al secondo per megaparsec (un megaparsec corrisponde a circa 3,3 milioni di anni luce).
 
Sulla base delle loro misure si è ottenuto un valore H=73 km/sec per megaparsec: ciò significa che le galassie che si trovano a circa 3 milioni di anni luce dalla Via Lattea si allontanano a 73 km/sec (oltre 260mila km/h), quelle a 30 milioni di anni luce sono 10 volte più veloci e così via.
 
 
 
C’è un altro modo per misurare l’espansione dell’Universo, che utilizza la radiazione emessa subito dopo la sua nascita, avvenuta 13,8 miliardi di anni fa. E’ l’eco del Big Bang, conosciuto come Radiazione Cosmica di Fondo, che si trova nel campo delle microonde (Cosmic Microwave Background  o CMB). Grazie alla mappa dettagliata, fornita dal satellite Planck dell'Agenzia Spaziale Europea (ESA), è stato possibile ricavare una  misura indipendente della costante di Hubble che è risultata H=67 km/sec per megaparsec. 
 
A prima vista sembrano risultati comparabili ma, proprio la grande precisione di entrambe le misurazioni, porta a concludere che sono significativamente diverse, anche considerando gli errori di misura. Questa discrepanza suggerisce che l’Universo attuale, quello osservato dal telescopio spaziale Hubble, si stia espandendo più velocemente dell'Universo primordiale, quello misurato con la radiazione cosmica di fondo. Perciò la costante di Hubble non sarebbe affatto costante ma variabile nel tempo. 
 
Reiss e il suo team suggeriscono altre spiegazioni: qualche forza sconosciuta o addirittura una nuova fisica potrebbero essere al lavoro nelle profondità del Cosmo 
 
Un’ipotesi chiama in causa una nuova particella simile ai neutrini (particelle create nelle reazioni nucleari e nei decadimenti radioattivi che possono viaggiare quasi alla velocità della luce). A differenza di un normale neutrino, che interagisce con le forze subatomiche, questa nuova particella, denominata "neutrino sterile", verrebbe influenzata solo dalla gravità. 
 
Un'altra possibilità è che la cosiddetta “materia oscura” - una forma invisibile di materia non composta da protoni ed elettroni - interagisca più fortemente con la materia e la radiazione orinaria di quanto si pensasse in precedenza. Infine c’è la possibilità che “l'energia oscura” (una sorta di anti-gravità) possa allontanare le galassie con una forza crescente nel tempo.
 
Ognuno di questi scenari cambierebbe le proprietà dell'Universo primordiale, portando a condizioni non coerenti con gli attuali modelli cosmologici. Queste incoerenze comporterebbero un valore errato per la costante di Hubble. 
 
Paradossalmente, sono proprio i progressi delle tecnologie di osservazione e dei modelli teorici a mettere in luce quanto poco comprendiamo delle caratteristiche del nostro Universo; a cominciare dal fatto che  la materia ordinaria - quella di cui sono fatte le stelle, la Terra e tutti noi - sia appena il 5% di tutto l’Universo. Il resto è appunto “materia oscura” (25%) e “energia oscura” (70%) della cui presenza cominciamo solo ora  ad avere consapevolezza. 
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