Ciao a tutti e benvenuti alla seconda parte del nostro "Special" - Domande e Risposte- .
Nella scorsa puntata abbiamo risposto ad alcuni dei tanti quesiti che ci avete inviato e relativi a questioni di carattere tecnico,
in questo episodio, invece, ci occuperemo di quelli puramente scientifici.
Episodio 79 - Domande e Risposte con il Dr. J - seconda parte
Presentato dal Dr J, alias dottor Joe Liske
Abbiamo ricevuto un sacco di domande a proposito del Big Bang ...
... davvero un sacco!
Quindi cominciamo proprio da queste.
Molte persone immaginano il Big Bang come una sorta di esplosione,
per poi chiedere "Dove è avvenuta questa esplosione" o "Da quale luogo è iniziata l'espansione dell'Universo?"
Eric Fischer: se l'Universo è in espansione, qual'è il punto centrale di questa espansione?
La risposta è: dovunque!
La chiave di tutto è comprendere che il termine "Big Bang" non descrive un evento nello Spazio, ma piuttosto nel Tempo.
Il Big Bang, in realtà, non è stata un'esplosione.
E' stato un evento che ha avuto luogo ovunque e nello stesso istante e che ha prodotto un Universo immensamente grande fin dall'inizio.
Di conseguenza non esiste un punto preciso dal quale è iniziata l'espansione e nemmeno un punto centrale.
È praticamente impossibile definire un punto centrale in uno spazio immensamente grande, è un concetto che non ha senso.
Però potreste aver sentito parlare di un centro dell'Universo osservabile. Questo sì, invece, che ha un senso.
Michael Juntunen: Con tutta la produzione di mappe dell'Universo in 3D disponibili, è possibile localizzare il centro dell'Universo osservabile?
L'Universo nel suo insieme non possiede un centro, quello che possiamo osservare, invece, ce l'ha.
L'Universo osservabile è quella parte dello Spazio che possiamo realmente vedere.
Tutta la luce emessa in questa parte dello Spazio ha avuto abbastanza tempo per raggiungere la Terra dall'istante del Big Bang.
Questa regione è una sfera con noi al centro, ma la posizione che occupiamo non ha, in effetti, alcun significato particolare.
Se, per ipotesi, in qualche remota galassia esistessero degli astronomi , anche a loro sembrerebbe di stare al centro della propria parte di Universo osservabile.
Proprio come un marinaio in mezzo all'oceano, sembra sempre di stare appunto "in mezzo", cioè nel suo punto centrale.
Ed ora, naturalmente, passiamo ai quesiti legati alle potenzialità di osservazione del Telescopio Hubble.
Episodio 68 - Hubble, la macchina del tempo
Queste immagini mostrano alcune delle galassie più distanti mai osservate finora,
un incredibile salto indietro di 13,2 miliardi anni,
quando l'età dell'Universo era solo di circa cinquecento milioni di anni.
E' questo, grossomodo, il limite dove si può arrivare con Hubble.
Sappiamo, tuttavia, che gli oggetti più distanti osservati da Hubble non sono quelli apparsi per primi nell'Universo.
Per individuarli avremo bisogno del successore di Hubble, il James Webb Space Telescope, che sarà in grado di scrutare ancora più indietro nella storia dell'Universo.
Gladstone Faria: Sarebbe possibile costruire un nuovo telescopio spaziale Hubble più grande dotato di strumenti con tecnologie più avanzate di quelle attuali?
Un Hubble in grado di scrutare oltre i confini dell'Universo?
Non importa quanto grande o quanto potente sia un telescopio, l'età dell'Universo è finita e ciò pone un limite fondamentale alle possibilità di osservazione.
Un altro argomento molto presente nei vostri quesiti è l'espansione dello spazio.
In particolare, se l'Universo è in espansione, com'è ammissibile che due galassie possano comunque scontrarsi?
Nick Gonzales: se l'Universo è in espansione in tutte le direzioni, ed ogni cosa si allontana continuamente da tutto il resto, in che modo le galassie possono ancora entrare in collisione?
Beh, anche se l'Universo si sta espandendo nel suo complesso, ciò non significa che ogni parte di esso si stia espandendo.
Ad esempio, questo studio non è in espansione, così come non lo è il Sistema Solare e nemmeno la Via Lattea.
Queste strutture sono tenute insieme grazie alla forza elettromagnetica o per la forza di gravità.
Così, mentre la distanza media fra le galassie si va via via allungando seguendo l'espansione dell'Universo
due galassie vicine tuttavia possono attrarsi reciprocamente fino ad una collisione.
Questa non è una contraddizione.
Ma ora, torniamo un po' più vicino a casa.
Lory Ausmus: Con Hubble in grado di vedere così lontano, perché non vengono realizzate più immagini del nostro Sistema Solare?
Karilee Schmeckpeper: Ci sono immagini di Hubble relative a Plutone?
Alcuni di voi vogliono sapere perché Hubble non ha osservato da vicino i pianeti e le lune del nostro Sistema Solare.
Ebbene, per la maggior parte, Hubble lo ha fatto!
Episodio 27: Che cosa ci ha insegnato Hubble sui pianeti?
Hubble non può osservare il nostro Sole, o il pianeta più vicino, Mercurio,
perché i suoi strumenti sono troppo sensibili alla luce e ne rimarrebbero altrimenti danneggiati.
Tuttavia, il telescopio ha esaminato ogni altro pianeta del sistema solare, compresi i pianeti nani Plutone, Cerere ed Eris.
Ma, naturalmente, Hubble non si limita a produrre solo delle belle immagini.
Esso fornisce agli scienziati planetologi informazioni vitali sui nostri "vicini di casa" per meglio comprendere il nostro pianeta Terra.
E che dire dei pianeti al di fuori del nostro sistema solare?
Prima del lancio di Hubble non sapevamo dell'esistenza di pianeti extrasolari,
ma ora, ovviamente, gli astronomi ne stanno trovando ovunque!
Stephan von Winckelmann: Quanti pianeti che potrebbero ospitare la vita ha scoperto Hubble?
Leah Turner: Hubble può osservare in dettaglio pianeti che orbitano attorno ad altre stelle?
Indubbiamente Hubble ha contribuito alla scoperta di alcuni di questi pianeti,
ma altri telescopi spaziali, come Keplero e CoRoT, sono più efficaci in questo genere di ricerca,
perché sono stati progettati specificamente per questo scopo.
La capacità di Hubble si esprime di più nell'analisi delle atmosfere di questi pianeti.
Gli astronomi studiano le atmosfere planetarie utilizzando una tecnica chiamata spettroscopia a trasmissione.
Osservano il transito di un pianeta extrasolare davanti alla sua stella
ed analizzano la luce della stella che passa attraverso il bordo dell'atmosfera del pianeta.
Tutte le molecole presenti nell'atmosfera in grado di assorbire un po' di luce stellare, lasciano firme inequivocabili nello spettro di quella che raggiunge Hubble.
Hubble, però, non riesce a fare tutto ciò per pianeti piccoli come la Terra.
Ma gli astronomi sono sempre in allerta e nei pianeti più grandi hanno già trovato vapore acqueo, ossigeno e metano, i quali svolgono un ruolo chiave per la vita sulla Terra.
Martin Walzer: Sei all'interno di un grande pallone che si sta espandendo sempre di più. Questo allora vuol dire che l'involucro del pallone si sta allontanando da te.
Ma quello che sta al di là di questo ipotetico involucro? Che cosa ci potrebbe essere oltre il confine del nostro Universo in espansione?
Ci sono state, naturalmente, un sacco di domande che noi non abbiamo avuto proprio il tempo di rispondere.
Ma, tra le tante domande, ce n'erano anche alcune con dei concetti non propriamente esatti dei quali vorrei parlare.
Un esempio classico è paragonare l'espansione dell'Universo al gonfiarsi di un palloncino.
Questo paragone, ovviamente, presuppone che la superficie del palloncino rappresenti una versione bidimensionale dell'Universo in espansione.
Di conseguenza, per avvalorare questo paragone, bisogna allora che immaginiate di essere voi stessi creature bidimensionali che vivono sulla superficie di un palloncino.
La chiave per comprendere questo concetto è di rendersi conto che la terza dimensione, cioè verso l'alto o verso il basso,
non è necessaria per descrivere il modo nel quale le leggi della Fisica regolano il nostro Universo, così come vale per la superficie del palloncino.
Di conseguenza, per il nostro paragone la terza dimensione non esiste
e chiedere in che cosa il palloncino si stia espandendo è del tutto privo di significato.
Analogamente, chiedere dove si stiano espandendo le tre dimensioni e ciò che sta oltre il nostro Universo è altrettanto privo di significato.
E poi c'è la questione del famigerato "tessuto dello spazio-tempo".
Anon: Secondo la Teoria della Relatività, lo Spazio-Tempo è composto di tessuto. Quali sono le dimensioni di questo tessuto e come può essere osservato?
Molti di voi avranno già visto immagini di come il tessuto dello Spazio può essere curvato da una massa.
Il problema è che, naturalmente, lo spazio non è un tessuto, nè un lenzuolo e nemmeno un tappeto elastico.
Per visualizzare il concetto di spazio curvo, però, dobbiamo paragonarlo con qualcosa a due dimensioni, come un lenzuolo, appunto,
perché la nostra mente ha difficoltà ad immaginare uno spazio curvo a tre dimensioni.
Ma voi, non sentitevi in colpa per questo!
I Fisici e gli Astronomi operano costantemente con questi concetti e li comprendono benissimo, ma anche loro hanno difficoltà nel visualizzarli.
Quindi, abbiamo bisogno di esempi e paragoni per aiutarci a sviluppare la nostra comprensione,
il trucco sta nel capire dove i paragoni abbiano il loro punto debole e distinguere i concetti reali da quelli irreali.
Ed ora, concludiamo con l'ultima domanda:
Qual'è il significato della vita?
Beh, il significato della vita è ovvio!
Una saluto dal Dr.J e da Hubblecast. Ancora una volta la Natura ci ha sorpreso oltre la nostra più fervida immaginazione.
Hubblecast è prodotto da ESA / Hubble presso l'Osservatorio Europeo Australe in Germania.
La missione Hubble è un progetto di cooperazione internazionale tra la NASA e l'Agenzia Spaziale Europea.
www.spacetelescope.org
Trascritto da ESA / Hubble, Tradotto da - Gianni Pasquali