Come ce ne siamo accorti
La luce delle galassie lontane è risultata spostata verso il rosso e, quanto più lontana è una galassia, tanto più forte è lo spostamento. Succede quando la sorgente si allontana. Ma le galassie non si allontanano come frammenti di un'esplosione: tra loro aumenta la distanza, e anche la luce si allunga lungo il percorso.
Da qui la regola scoperta alla fine degli anni Venti: la velocità di allontanamento è proporzionale alla distanza. Il doppio della distanza significa il doppio della velocità. Nessuna esplosione si comporta così, mentre uno spazio che si dilata uniformemente sì.
Immagina un impasto con uvetta che lievita nel forno. L'impasto cresce e ogni acino vede tutti gli altri allontanarsi da lui. E nessuno di loro si trova al centro.
L'immagine dell'esplosione ci resta in mente soprattutto per via del nome. Lo coniò un astronomo che in realtà rifiutava proprio quella teoria, e lo pronunciò con tono derisorio. Il nome è rimasto, insieme a un'immagine che nella teoria non esiste.
Ci fu un'esplosione in un punto e la materia volò da lì nello spazio vuoto.
Lo spazio non circondava l'evento, ma ne faceva parte. L'espansione avviene ovunque nello stesso momento, quindi non ha né un centro né un bordo né un vuoto esterno.
Che cosa si espande e che cosa no
La distanza aumenta solo dove nulla tiene insieme le cose. All'interno di una galassia, la gravità è più forte dell'espansione: per questo il Sistema solare non si allunga, la Terra non si gonfia e il righello non diventa più lungo. Crescono gli intervalli tra gli ammassi lontani, dove l'attrazione è già debole.
Alla fine degli anni Novanta è emerso qualcosa di sconcertante: l'espansione non rallenta, come ci si aspettava, ma accelera. La sua causa è stata chiamata energia oscura, ma il nome descrive un'osservazione, non una comprensione. Nessuno sa ancora dire esattamente che cosa la produca.
La domanda «perché si espande?» è più complessa di quanto sembri. Le equazioni della gravità non ammettono un Universo immobile: deve per forza espandersi oppure contrarsi. Le osservazioni mostrano che si espande. Ma che cosa gli abbia dato la spinta iniziale resta una questione aperta.
C'è anche una conseguenza pratica. Se l'accelerazione continuerà, col tempo le galassie lontane oltrepasseranno l'orizzonte osservabile e il cielo dei futuri osservatori sarà sensibilmente più povero del nostro. Viviamo in un'epoca fortunata per l'astronomia, e non è solo un modo di dire.
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Fonti
- Il rapporto tra distanza e velocità di allontanamento: osservazioni di Edwin Hubble e Vesto Slipher, anni 1910-1920. L'espansione accelerata è stata scoperta nel 1998 grazie alle osservazioni delle supernove