Chiarezza sul Nobel per la Fisica

Le supernove sono l’atto finale della vita di stelle molto massicce, quando il motore che controbilancia la forza di gravità (che tende a comprimere la stella) e quella derivante dalla fusione di elementi sempre più pesanti (che tende a espanderla), non riesce più a mantenersi in equilibrio. La stella collassa e gli strati esterni vengono lanciati verso lo spazio. Si forma una supernova, oggetto talmente energetico da risplendere di una luce comparabile con quella della galassia di cui fa parte.

Vi sono vari modi per giungere a una supernova. Quello che è servito a studiare l’espansione dell’Universo in tempi recenti, si basa sulle supernove di tipo Ia. Esse fanno parte di un sistema binario e sono nane bianche, ossia stelle come il nostro Sole dopo che hanno terminato la loro vita producendo le magnifiche nebulose planetarie. Una nana bianca rimane in condizioni stabili e anonime fino a che non supera la massa di Chandrasekhar, pari a 1,4 volte la massa del Sole. In quelle condizioni non riesce a mantenere la sua stabilità ed esplode come supernova. Come può succedere tutto ciò? Facile. La stella compagna della nana bianca continua a rifornire di materiale quest’ultima fino a che essa non arrivi a superare il limite di massa ed esplodere.

E’ facile capire la loro importanza per effettuare misure nell’Universo. Esse, quando esplodono, devono avere una luminosità molto simile tra loro, originandosi da stelle che hanno tutte la stessa massa (più o meno). Le differenze di luminosità che si vedono tra le varie supernove di tipo Ia saranno quindi dovute solo e soltanto alla loro distanza da noi. Le supernove appartengono a galassie diverse e, come conseguenza, misurare la luce e la distanza delle supernove vuole anche dire misurare la distanza delle varie galassie rispetto a noi. In altre parole, le supernove di tipo Ia sono “fari” costanti dell’Universo, in grado di mostrarci le distanze relative tra i vari oggetti.

Oggi non abbiamo problemi a vedere supernove a varie distanze da noi, a maggior ragione quelle che sono abbastanza giovani e vicine, ossia appartenenti a galassie relativamente vicine, la cui luce ci raggiunge dopo un tempo relativamente breve. Esse rappresentano quindi un esempio di galassie che si riferiscono con buona approssimazione allo spazio e al tempo di oggi.

La formazione di una supernova di tipo Ia, in un sistema binario formato da una nana bianca che “ingoia” il materiale che strappa a una stella gigante, sua compagna. Quando la massa arriva a un certo limite, la nana bianca esplode e la supernova brilla di luce intensissima e abbastanza costante in ogni luogo essa avvenga.

Lo studio di una cinquantina di galassie e delle supernove in esse contenute ha quindi permesso agli scienziati di avere un mappa di esse e -soprattutto- di capire a che velocità si allontanano le une dalle altre. La scoperta (da premio Nobel) è stata l’aver trovato che la velocità di allontanamento tra loro è superiore a quanto previsto dalla teoria. In altre parole, l’Universo si sta espandendo molto più velocemente di quanto facesse qualche miliardo di anni fa.

Perché tutto ciò sta capitando? La scienza è ancora incerta sulle vere cause di questa accelerazione, e ha introdotto la famosa energia oscura, la quale dovrebbe creare proprio una forza contraria alla gravitazione che tenderebbe a compattare l’Universo. Se ciò fosse vero andremmo incontro a un Universo in rapida espansione e tra parecchi miliardi di anni le distanze relative tra le galassie saranno talmente grandi da non riuscire più a vedersi una con l’altra.

Noi vedremmo solo le stelle della nostra galassia e le galassie del nostro gruppo locate (tra cui Andromeda con la quale andremo a unirci tra qualche miliardo di anni), ma tutto il resto sembrerebbe vuoto. Uno Spazio futuro sempre più diluito, un freddo sempre più intenso.

Se, invece, l’Universo tendesse a concentrarsi, vedremmo sempre più galassie e alla fine si riunirebbe tutto in una specie di Big Bang al contrario, raggiungendo temperature terrificanti.

Capite quindi l’importanza di certi studi? Un premio Nobel ad un lavoro di osservazione accurato e preciso, non a una teoria innovativa e rivoluzionaria.

I vincitori:
Saul Perlmutter (n. 1959), Università della California, Berkeley, USA
Brian P. Schmidt (n. 1967), Università naz. Australiana, Weston Creek, Australia
Adam G. Riess (n. 1969), Space Telescope Science Institute, Baltimora, USA

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