Universo osservabile

universo conosciuto
Un'immagine simulata dell'intero universo osservabile: una sfera attorno a noi di circa 93 miliardi di anni luce di diametro. Le strutture che si vedono sono grandi ammassi di superammassi di galassie.

In cosmologia l'universo osservabile è una regione di spazio racchiusa da una sfera centrata su un osservatore, sfera che contiene tutto ciò che egli può osservare. Generalmente si intende la porzione di universo indagabile dall'uomo, quindi la sfera centrata sulla Terra, ma ogni posizione nello spazio possiede il suo universo osservabile.

DimensioniModifica

Se l'Universo non fosse in continua espansione, il raggio dell'universo osservabile sarebbe pari alla distanza percorsa dalla luce nell'arco di tempo trascorso dall'inizio dell'Universo (l'età dell'universo), cioè l'orizzonte dell'universo osservabile sarebbe posto a circa 13,8 miliardi di anni luce; poiché però l'universo si sta espandendo continuamente, la distanza effettiva di questo orizzonte è più grande: una radiazione elettromagnetica partita 13,8 miliardi di anni fa che giungesse ora ad un osservatore sarebbe relativa a una sorgente che nel frattempo si è allontanata dall'osservatore a causa dell'espansione. Alcune stime ipotizzano che lo spazio si potrebbe essere espanso per circa 46,5 miliardi di anni luce (4,7×1023 km).[1][2] Sulla base di questa stima, il diametro della sfera dell'universo osservabile sarebbe pari a 93 miliardi di anni luce[3]; il volume di questo spazio sferico è pari a circa 5×1032 anni luce cubi; queste dimensioni potrebbero contenere circa 7×1022 stelle, organizzate in circa 2×1012 galassie (duemila miliardi, secondo una stima effettuata nel 2016)[4], agglomerate in gruppi e ammassi di galassie e superammassi. Osservazioni condotte col telescopio spaziale Hubble suggeriscono un numero medio di galassie ancora maggiore.

 
Universo osservabile illustrazione logaritmica

L'espansione risulterebbe in accelerazione, motivo per cui vi è un limite all'universo osservabile, delimitato dall'orizzonte cosmologico, cioè la regione dell'universo oltre il quale ogni oggetto si allontana dall'osservatore a velocità maggiori della luce, tale orizzonte oggi è pari a 46,5 miliardi di anni luce[5].

Questo orizzonte corrisponde quindi alla distanza massima con cui si può più avere contatto causale, cioè non esisterà mai la possibilità di osservare o scambiare alcun segnale o informazione generato d'ora in avanti con regioni oltre l'orizzonte, cioè in pratica escono dalla realtà dell'osservatore e quindi, di fatto, "al di fuori" del "suo universo".

Vi è da chiarire che sebbene oggetti oltre l'orizzonte cosmologico si allontanino dall'osservatore a velocità maggiori di quelle della luce questo non risulta in contrasto con la Relatività di Einstein, infatti quest'ultima proibisce qualsiasi movimento a velocità superluminali nell'universo e non pone alcun limite sull'espansione di quest'ultimo.

DivulgazioneModifica

L'aumento delle nostre capacità tecnologiche non allarga l'orizzonte dell'universo osservabile. Infatti l'orizzonte è un limite fisico imposto dalla velocità finita della luce o di qualsiasi altra radiazione emessa dagli oggetti celesti per cui questa radiazione impiega un certo tempo per raggiungere l'osservatore.[6]

Talvolta il termine universo è impropriamente usato per riferirsi in realtà all'universo osservabile. Questo perché i fenomeni fisici inosservabili sono paradigmaticamente indescrivibili per la conoscenza scientifica umana; essi possono anche essere oggetto di speculazioni concettuali tipicamente metafisiche; nell'ambito della fisica teorica queste speculazioni sono comunque descrivibili con modelli matematicamente corretti, ma al di fuori delle leggi fisiche accettate.

NoteModifica

  1. ^ Frequently Asked Questions in Cosmology, Astro.ucla.edu.. URL consultato il 1º maggio 2011.
  2. ^ Charles Lineweaver e Tamara M. Davis, Misconceptions about the Big Bang (PDF), Scientific American, 2005. URL consultato il 6 novembre 2008 (archiviato dall'url originale il 19 luglio 2011).
  3. ^ Itzhak Bars e John Terning, Extra Dimensions in Space and Time, Springer, novembre 2009, pp. 27–, ISBN 978-0-387-77637-8. URL consultato il 1º maggio 2011.
  4. ^ (EN) Christopher J. Conselice, Aaron Wilkinson, Kenneth Duncan e Alice Mortlock, The Evolution of Galaxy Number Density at z < 8 and its Implications, in The Astrophysical Journal, vol. 830, n. 2.
  5. ^ Copia archiviata (PDF), su space.mit.edu. URL consultato il 6 novembre 2008 (archiviato dall'url originale il 19 luglio 2011).
  6. ^ Davis.

BibliografiaModifica

Voci correlateModifica