Siamo “fortunati” quando osserviamo i fenomeni dell’Universo?

Il nostro caro amico Gaetano ha posto una domanda che potrebbe sembrare banale, ma che tale non è. Vale la pena affrontare meglio il problema da lui sollevato e cercare di chiarirlo in modo magari un po’ “rozzo”, ma estremamente semplice, che penso aiuti nella comprensione. Ne approfitto per richiamare concetti già trattati precedentemente. Ma, in certi casi, è meglio ripetere…

La domanda di Gaetano può essere riassunta così: “Siamo particolarmente fortunati ad essere stati raggiunti dalla RCF (Radiazione Cosmica di Fondo) in un momento della nostra evoluzione in cui abbiamo le capacità tecniche di rilevarla?”

In realtà la domanda appare più che giustificata quando si pensa che la $radiazione cosmica di fondo$ ha agito 380000 anni dopo il Big Bang e non è certo durata per miliardi di anni, ma solo per un intervallo abbastanza modesto di tempo. Si potrebbe allora dire: “Se è avvenuta in un certo momento della storia dell’Universo e ciò che vediamo oggi è la luce che ha emesso in quel momento, allora vuol proprio dire che ci siamo trovati nel posto giusto, al momento giusto e con la tecnologia giusta. Qualche milioni di anni fa la luce non sarebbe ancora arrivata e tra qualche milioni di anni la luce ci avrebbe già superato”.

Il discorso sembrerebbe non fare una grinza e –oltretutto- è avvalorato da molti casi ben conosciuti.

Prendiamo, ad esempio, l’esplosione della stella che ha dato luogo alla nebulosa del Granchio. Fu osservata a occhio nudo dai cinesi nel 1054 d.C. proprio nel momento in cui esplose come supernova. Accidenti, potremmo dire, se fosse avvenuta qualche secolo dopo l’avremmo potuta osservare con lo Space Telescope e chissà quante cose avremmo imparato. Invece, purtroppo, ci dobbiamo accontentare della nebulosa che ha creato e della stella di neutroni al suo centro. Abbiamo perso l’attimo fuggente. Che sfortuna!

Siamo stati, invece, fortunati con altre supernove e soprattutto con la RCF? Niente di tutto ciò.

La fortuna o sfortuna nel vedere un’esplosione di brevissima durata non ha niente a che vedere con la RCF e – se fosse possibile osservarlo – con la visione stessa del Big Bang. Perché questa differenza? Presto detto: “La supernova è avvenuta in un punto e in un momento ben preciso della storia dell’Universo, l’emissione della RCF in un momento abbastanza preciso, ma in TUTTO l’Universo di 380000 anni d’età. Potrebbe bastare questa frase per far comprendere l’enorme differenza. Tuttavia, in questo sito, cerchiamo di spiegare l’astrofisica e le sue meraviglie a tutti, anche a costo – a volte – di semplificare troppo le cose e di essere ripetitivi.

La mia opinione è, però, che sia meglio commettere errori veniali, ma spiegare il concetto nella sua generalità, piuttosto che rifugiarsi in formule e ragionamenti complessi comprensibili solo a pochi. Spero che questo sistema non urti troppo i più esperti. Al limite, possono saltare l’articolo! Questo sarà quindi un articolo “azzurro”, come le piste facili da sci.

Cominciamo con una supernova qualsiasi o, se volete, con un qualsiasi fenomeno di breve durata perfettamente localizzato nello Spazio. Usiamo la solita rappresentazione di cerchi concentrici che simulano l’espansione dell’Universo nel piano del foglio. Attenzione però: in questo modo semplificato, il tempo scorrerà in modo radiale a partire dal centro (il Big Bang), mentre lo Spazio sarà rappresentato in una sola dimensione lungo la circonferenza di centro il Big Bang e di raggio uguale al tempo trascorso dal momento iniziale. Sull’asse delle ascisse mettiamo la nostra Terra. Consideriamo allora la Fig. 1. BB è il Big Bang (tempo = 0). La stella S nasce e l’Universo in quel momento è il cerchio che passa per essa. Noi (T) che scorriamo lungo l’asse delle x non esistiamo ancora. La stella S è costretta a muoversi in senso radiale dato che l’Universo si espande. Ad un certo momento la stella esplode come supernova (SN). Noi esistiamo già (intesi come Terra) e siamo abbastanza vicini a lei. A quale distanza? Le distanze si misurano nello spazio e lungo il cerchio che contiene la stella e T. Quindi sarà proprio l’arco di cerchio SN-T. Al momento dell’esplosione di S (SN) la luce si dirige alla sua velocità FINITA verso di noi (freccia rossa). Tuttavia, mentre lei cerca di raggiungerci l’Universo si espande e i fotoni sono obbligati a seguire anch’essi questa espansione. L’espansione costringe un oggetto fermo (come SN) ad andare lungo la retta radiale BB-S-SN. La luce deve invece seguire sia questa direzione (freccia verde) che quella che la porterebbe verso T. Notate che se non ci fosse espansione la luce arriverebbe a T in breve tempo, dovendo percorrere solo la distanza SN-T. Ma così non è. Quando la stella si sarà trasformata in $stella di neutroni$ N1 e la Terra sarà arrivata in T1 , la luce (ossia i fotoni emessi da SN) sarà giunta solo in L1 (questa posizione è stata costruita sommando “settorialmente” le frecce rossa e verde). Se tutto si fermasse, la luce prenderebbe volentieri la direzione verso T1. La distanza è aumentata, ma non di molto. Niente da fare, però, perché l’espansione continua e quando la Terra sarà in T2 la luce sarà giunta in L2.

Finalmente, OGGI, la luce arriva alla Terra e noi riusciamo a vedere l’esplosione della supernova. Sono passati molti anni da quando la luce è partita, molti di più che se la luce di SN ci avesse raggiunti in T (Universo NON in espansione, ma statico). Ecco perché diciamo che la SN ha una certa distanza in anni luce. E’ l’unico modo per tenere conto sia della distanza iniziale che del tempo impiegato per raggiungerci. Comunque sia, in questo caso siamo sati FORTUNATI. Ci siamo trovati al punto giusto, nel momento giusto e con la tecnologia giusta. Pochi anni prima avremmo ancora visto la luce della stella prima dell’esplosione e tra qualche anno solo la $stella di neutroni$. Nel caso della Supernova del Granchio siamo invece stati SFORTUNATI, perché la luce è arrivata IERI e oggi vediamo ormai solo la $stella di neutroni$ che è rimasta a seguito della catastrofe cosmica. Notiamo, ancora una volta, che la VERA distanza OGGI della $stella di neutroni$ N è l’arco di cerchio Noggi – Toggi.

Figura 1

Figura 1

La Fig. 1 merita qualche altra considerazione. I segmenti colorati in blu, che descrivono rozzamente il percorso compiuto dalla luce al variare del tempo (tenendo conto dell’espansione dell’Universo), dovrebbero essere costruiti per piccoli intervalli di tempo. Ci accorgeremmo allora che la luce descrive una curva un po’ strana che già conosciamo. Essa altra non è che il bordo superiore del CONO DI LUCE odierno del nostro passato, ossia l’insieme di tutto ciò la cui luce ci ha raggiunto OGGI. In altre parole, di tutto ciò che vediamo oggi dell’Universo.

A questo punto, siamo in grado di passare alla Fig. 2, dove userò soltanto le curve relative ai coni di luce in tempi diversi, tenendo però conto che la loro costruzione ha seguito la regola di Fig. 1 per descrivere il percorso della luce. La Fig. 2 mostra diversi coni di luce del nostro passato, in diverse età dell’Universo e quindi in diversi tempi della nostra esistenza. Essi arrivano fino al momento della emissione della RCF. Attenzione però. Il fenomeno è avvenuto in TUTTO l’Universo di allora (cerchio rosso) e non solo in un punto ben definito, come per la stella S di Fig. 1. Il che vuol dire che in qualsiasi momento del nostro passato (e anche del futuro) vi saranno stati o vi saranno sempre dei fotoni appartenenti alla RCF che ci hanno raggiunto o che ci raggiungeranno. Non fatevi ingannare dal fatto che sembra che solo un punto della RCF ci raggiunge. Nelle figure ho dovuto considerare lo spazio in una dimensione, ma esso è in realtà a tre dimensioni e ciò comporta che ogni curva di luce ci fornisce una visione dell’Universo visibile al momento dell’emissione. Ciò che cambierà nel tempo è solo lo spostamento verso il rosso della luce che ha subito un’espansione via via crescente. Ciò potrebbe comportare che nel futuro diventi invisibile con la tecnologia odierna, ma non per questo la radiazione di fondo smetterà di raggiungerci. Insomma, in questo caso NON SIAMO STATI FORTUNATI, dato che la RCF ci ha raggiunto nel passato, ci raggiunge oggi e ci raggiungerà anche nel futuro.

Figura 2

Figura 2

Per riassumere quanto detto in questo articolo e ripetere nel contempo alcuni concetti già trattati, ma mai inutili (penso), ho costruito anche la Fig. 3. In essa si vede l’intero Universo com’era ieri (una data qualsiasi nel passato), com’è oggi e come sarà domani (un tempo qualsiasi del futuro). Per i tre Universi ho disegnato i coni di luce relativi al nostro passato (curve blu). Come potete facilmente vedere ne esiste uno e uno solo che passa per la supernova SN. Se questo è quello relativa a OGGI, vuol dire che vediamo OGGI la supernova e siamo FORTUNATI.

Invece si vede benissimo che qualsiasi sia la nostra posizione nel tempo, il cono di luce passa SEMPRE attraverso il cerchio che rappresenta l’Universo al momento della RCF. Di conseguenza essa si vedrà sempre, ossia NON SIAMO FORTUNATI. Stesso discorso varrebbe anche per il Big Bang se solo la sua luce, ossia i suoi fotoni, riuscissero ad attraversare le prime fasi evolutive quando la densità della materia bloccava inesorabilmente le particelle trasportatrici della luce.

La figura ci mostra anche la differenza tra l’Universo che vediamo oggi (cono di luce blu più spesso) e quello che è invece è l’Universo Osservabile, ossia l’insieme degli oggetti, nella distribuzione spaziale odierna, di tutto ciò che siamo in grado di vedere (cono di luce). Esso deve stare sul cerchio che ci contiene OGGI ed è rappresentato dall’arco di cerchio blu. Come vedete, l’Universo a nostra disposizione è ben poca cosa rispetto all’intero Universo. Oltretutto è un miscuglio di spazio e di tempo e non una sua immagine istantanea. Questa apparente limitazione è invece una grande FORTUNA (valida sempre), in quanto ci permette di vedere le varie $fasi$ evolutive di un gran numero di oggetti celesti (non tutti, ma sufficienti a capire molto).

Noterete anche che l’Universo Osservabile cresce di anno in anno, seguendo il ritmo dell’espansione. Molti altri oggetti si renderanno visibili nel futuro, ma una parte di Universo non potrà mai essere osservato. Tutto ciò, indipendentemente dallo spostamento verso il rosso che potrebbe nasconderci per sempre cose già viste.

Scusate, se ho ripetuto molte cose già dette, ma penso che non sia mai troppo quando si parla di questi concetti essenziali. Semplificazioni ne ho fatte, ma non mi sembra che vi siano errori “gravi”.

In ogni caso, grazie Gaetano che mi ha dato lo spunto per cercare di chiarire ancora meglio la storia del nostro vecchio e sempre giovane Universo, che rimane comunque sempre meraviglioso

Figura 3

Figura 3

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47 Commenti

  1. Scusate se e poco! ma abbiamo proprio una fortuna sfacciata nel poter osservare tutti o quasi i fenomeni astrofisici e a poter rilevare la radiazione cosmica di fondo.
    Almeno stiamo vedendo l’universo nel suo pieno vigore,pensate se ciò fosse avvenuto tra triliardi di anni,molte delle cose merivigliose che osserviamo sarebbero invisibili (galassie e stelle morte,pianeti gelati dall’oscurità,e nemmeno la radiazione ci sarebbe più diluita dal tempo) se non è fortuna questa allora cusè? :mrgreen:
    Ciao a tutti!

  2. Grazie a Te Enzo per le bellissime cose che ci rendi comprensibili 😛
    Non riesco neanche a pensare all’energia in gioco che ha permesso alla RCF di riempire l’universo a partire da 380000 anni dopo il B.B. a… chissà quando :mrgreen:

  3. caro Raffaele,
    quello che dici non è proprio vero. Se guardi il cono di luce vedrai che anche tra miliardi di anni arriveranno a noi ancora immagini dei primi fenomeni dell’universo. La sola cosa che cambierebbe è il tempo necessario perchè ci raggiungano e quindi lo spostamento maggiore verso il rosso… fino a farle diventare invisibili agli odierni strumenti di rilevazione. Ma domani, chissà…

  4. quindi quando si creano le mappe dell’universo, e si tenta di dargli una forma ovale o rotonda che sia, significa che la si costruisce solo con i 45° (o giu di li) di possibili osservazioni fatte? (tralasciando il fatto che comunque ancora molte cose in questa parte non le possiamo osservare con le nostre apparecchiature e stiamo aspettando di scoprirle?)

  5. No, marcus… non hai compreso bene. 380000 anni sono il tempo in cui è apparsa la radiazione cosmica di fondo. Scusami, ma l’altra domanda non l’ho capita… puoi provare a spiegarti meglio? 😉

  6. caro Stefano,
    questo non è il tipo di sito che vorresti tu? Ti consiglio di cambiare luogo… come noti , noi parliamo con parole non con parolacce. Quelle non c’interessano… Ne troverai molti altri.
    Tra parentesi, cosa c’entra la supernova visibile di giorno con tutto il resto? Probabilmente è la stessa vista da Keplero nel 1609. Come vedi la conosciamo benissimo, archivio o non archivio…
    Buona fortuna …

  7. Complimenti – come sempre – a Enzo per la chiarezza delle spiegazioni. Ho una domanda però che già mi sorgeva leggendo gli articoli precedenti, ma che qui mi sembra calzi a pennello visto che si dice esplicitamente “[…]l’Universo Osservabile cresce di anno in anno, seguendo il ritmo dell’espansione. Molti altri oggetti si renderanno visibili nel futuro[…]”. Questo vuol dire, quindi, che di tanto in tanto “spuntano” nuove galassie dove prima non c’era assolutamente nulla? Cioè se oggi guardo un punto del cielo vuoto domani potrei trovarci una galassia bella formata, o è piuttosto una cosa graduale e i “nuovi” oggetti possono essere solo nelle loro primissime fasi di formazione, oppure ancora ai limiti estremi della scala di redshift? In ogni caso: la nostra attuale tecnologia ci consente di avere evidenza di eventuali “apparizioni” di oggetti nel nostro cono di luce?
    Grazie

  8. caro BertuPG,
    dici esattamente! Se guardi la curva blu che cresce nel futuro, vedrai che passerà per punti che erano PIU’ distanti da noi nel tempo “ieri”. Quindi ciò che vedremo in futuro saranno oggetti sempre più lontani al tempo in cui la loro luce era partita verso lo spazio. Scorgeremo nuove galassie o chi per loro, più lontane nell’Universo osservabile. Quindi anch’esso si allargherà… Per essere più esatti, li vedremo molto “lontani” perchè relativi a momenti sempre più vicini al Big Bang. Puoi comprenderlo andando ad analizzare le zone delle curve blu, molto vicine all’origine. La luce di un oggetto della curva blu di oggi ci ha già raggiunto e la vediamo. Lo stesso oggetto apparterrà anche alla linea blu di domani (basta prolungare verso l’esterno la linea che passa dal centro all’oggetto al tempo di ieri… puoi usare la figura dell’articolo precedente), e lo vedremo anche domani ma più evoluto nel tempo. In altre parole, seguiremo passo passo la sua evoluzione. Vi saranno però oggetti che non sono sulla linea blu di oggi, ma saranno su quella di domani. Li vedremo quindi apparire come i più distanti dell’Universo, proprio perchè sono vicini al Big Bang. la radiazione di fondo invece si vedrà sempre, perchè apparterrà sempre a qualsiasi linea blu, passata e futura: non è un punto singolo, ma una struttura che copre tutto l’universo antico. La stessa cosa succederebbe per il Big Bang, se solo potesse essere visibile. Lo vedremmo come la cosa più distante di tutte, ma in qualsiasi punto guardassimo…
    spero di essere stato chiaro… Se no, insisti!! 😉

  9. Torno dalle ferie e trovo un bellissimo articolo, rituffiamoci nel sito più bello del mondo e scordiamoci dei personaggi come quel tale Stefano.Grazie Enzo per la chiarezza.

  10. Caro Enzo,
    solo una conferma per vedere se ho capito :mrgreen:
    Il nostro limite temporale è sempre 380.000 anni dopo il B.B. ?
    Vedere il B.B. è solo una speranza che non si potrà verificare?
    Le cose che potremmo ancora vedere dovranno essersi comunque formate successivamente ai 380.000 anni dopo il B.B.?
    Mi viene da pensare che in quel periodo l’evoluzione dell’universo doveva essere molto turbolenta e quindi comunque, fattore tecnico permettendo, ci possiamo aspettare di vedere ancora moltissimo?

  11. perfetto Gaetano!
    prima dei 380000 anni non è stata emessa luce e quindi non potremo mai vedere qualcosa lì in mezzo. A meno che non si riesca a creare occhiali nuovi che ci permettano di individuare qualcosa in mezzo al “buio”. Ovviamente 380000 anni dopo il BB le galassie erano ancora in embrione (solo macchie nella radiazione di fondo) e quindi ne abbiamo sicuramente da vedere di cose eccezionali!

  12. carissimo Mario Fiori,
    ben tornato!! 😛
    ti consiglio di guardare anche l’articolo precedente sulle distanze… Penso che ti interesserà molto… Scusate l’eccezione…ma Mario è ormai un’istituzione di Astronomia.com!! :mrgreen:

  13. Se posso azzardare una risposta per Gaetano: 380.000 anni dopo il B.B. è il limite per l’osservazione nello spettro elettromagnetico, perchè prima di tale periodo l’universono non era “trasperanete” per i fotoni, mantre dopo tale “data” essi hanno potuto cominciare ad irradiarsi liberamente nello spazio (e tempo) ed arrivare fino a noi.
    Forse in futuro, con il progredire della tecnica, si potrà avere qualche informazione in più dall’osservazione di altre “emissioni” diversa da quella come, ad esempio, i neutrini? Ammesso che in quel periodo ne siano stati prodotti, e che questi siano distinguibili da quelli prodotti successivamente!

  14. Ho visto solo adesso le due successive risposte! ^_^
    Se si può, cancellate pure gli ultimi miei due commenti!

  15. no, no, Bertupg!
    Il fatto che tu abbia detto esattamente le cose che ho cercato di dire io, è un bellissimo risultato per il sito più bello del mondo. Più vi sono persone che riescono a rispondere alle domande e più utile diventa il sito!!!! 😛 😛

  16. Grazie enzo 😀
    Per fortuna le domande saranno sempre in gran numero superiore alle risposte :mrgreen:
    Ad esempio mi incuriosisce questo il fatto che in un lontano futuro la lunghezza d’onda della radiazione di fondo si “allungherà” sempre di più. Quindi dalle attuali microonde passerà alle onde tv e radio?
    Allo stesso modo nel passato deve essere stata molto più corta, magari fino ad arrivare nello spettro visibile e chissà se non anche oltre! 😯
    Considerando anche la elevata uniformità della radiazione di fondo, lascia pensare che in passato il cielo notturno (ovunque avrebbe potuto essere un eventuale osservatore) potesse avere un “colore” visibile!
    Se così fosse, sarebbe affascinante immaginare un lontano passato in cui l’universo potrebbe aver cambiato il proprio colore con il passare del tempo!

  17. Grazie enzo per questa precisazione,avevo dimenticato il cono di luce dal passato che ci permette di vedere anche la nascita delle prime galassie!
    Una cosa e certa se l’universo non avesse avuto queste leggi fisiche ci saremmo persi dei bellissimi spettacoli!
    Ciao a tutti! :mrgreen:

  18. Questi articoli sono sempre molto interessanti e stimolanti. Dopo aver letto anche l’articolo “c’è distanza e distanza” non mi è del tutto chiaro come sia possibile che attualmente ogni anno posano aumentare gli oggetti visibili (e non per miglioramenti tecnologici, ma solo per una questione di orizzonte), mentre in un lontano futuro si ipotizza che l’orizzonte visibile si possa limitare alla nostra sola galassia o a poche altre del gruppo locale. è forse conseguenza dell’espansione accelerata ?

  19. caro daraggio,
    è questione di dare tempo al tempo… Sappiamo benissimo che l’Universo osservabile ci permetterà di vedere qualcosa in più ogni anno in quanto cresce, ma sappiamo anche che le distanze reali si allungano sempre più. Chi vincerà sarà sicuramente l’espansione e il cielo diventerà spoglio… Anche se l’espansione non fosse accelerata…

  20. cari tutti,
    forse non ce n’è più bisogno… ma vorrei chiarire meglio cosa vuol dire che gli anni luce indicano una distanza poco indicativa.
    Essi ci dicono lo SPAZIO PERCORSO DALLA LUCE PER ARRIVARE A NOI PARTENDO DALL’OGGETTO CELESTE. Purtroppoo, però, questa è una distanza aleatoria… Mano a mano che la luce cerca di arrivare a noi, lo spazio si espande e lei è costretta a viaggiare sempre più a lungo. Se ne deriva che non misura nè la distanza al momento dell’invio della luce, nè al momento dell’arrivo della luce a noi. Questo avviene solo per oggetti relativamente vicini, per cui l’espansione può essere considerata trascurabile. Non vale , invece, per oggetti molto lontani. Sicuramnente essi non possono essere più vecchi di 14 miliardi di anni, ma la loro distanza è qualcosa di ben diverso. Possiamo comunque sempre dire, sapendo che errore facciamo, che essi sono DISTANTI un certo numero di anni luce, ma questa è una distanza costruita, che niente ha a che fare con le vere distanze. Essa ci dice solo lo spazio percorso dalla luce in quel certo periodo di tempo… Non è nemmeno una distanza media… Molto meglio misurare il redshift, che dice la stessa cosa, ma che permette di trasformarsi o in distanza all’origine o al momento attuale con il fattore di contrazione… E’ chiaro per tutti?
    QUESTO E’ UN CONCETTO FONDAMENTALE che se è capito bene ci permette di parlare con maggiore libertà dei fenomeni dell’Universo… Chi ha ancora dei dubbi, me lo dica…. Non abbia paura a chiedere!!!!
    😛 😛 😛

  21. L’ultima tua lezione credo che ci abbia chiarito veramente tutte le domande che frullavano per la testa.
    A proposito bello anche l’altro articolo.
    Grazie Enzo.

  22. Spett.le Daraggio se l’espansione dovesse accelerare come si evidenzia da vari stuhe potremo di cosmologici tra 2000 miliardi di anni le uniche cose che potremo osservare saranno il piccolo gruppo locale neanche più l’intero ammasso della Vergine di cui facciamo parte!
    Ciao a tutti :mrgreen:

  23. Caro Enzo,
    i dubbi sono come le ciliege :mrgreen: uno tira l’altro…
    Considerando il segnale che ci arriva con redshift molto alto, viaggia nel tempo e nello spazio, che intanto si dilata, l’effetto risultante potrebbe sembrare superiore alla velocità della luce? … e la Relatività? o questo succede grazie alla Relatività?
    Enzo perdonami ma non sono sicuro di aver centrato il dubbio.
    Grazie sempre per la tua pazienza 😆

  24. caro Gaetano,
    in realtà non capita quanto tu hai ipotizzato. Tuttavia, la teoria della relatività non dice niente a proposito della dilatazione dello spazio o, quantomeno, non le pone limiti. Parla di velocità nello spazio ( e lì la velocità della luce non può essere superata), non dello spazio… Quindi, niente di strano se lo spazio si espandesse a velocità superiore a quella della luce. Era questo il dubbio?

  25. Sicuramente questo che dici è una conferma, l’informazione, anche grazie alla espansione viaggia a velocità superiore 😈 si era intuito nella spiegazione dell’anno luce. Perchè altrimenti l’alleungamento delle onde provocato dal redshift dovrebbe essere controbilanciato da u rallentamento della velocità.
    Enzo, questa cosa l’ho detta perchè spero, come al solito, nel tuo aiuto. Ma tutto è, nella miatesta, fuorché chiara 😉

  26. Provo a spiegare cosa immagino…
    Consideriamo due massimi adiacenti della nostra onda em, con lo spostamento verso il rosso dovuto all’espansione si allontanano. Rispetto ad un sistema di riferimento esterno (?) allo spazio, se i punti li immaginiamo incollati al nostro spazio, dovrebbe aumentare la velocità. Per mantenersi costante uguale a “c” si dovrebbe controbilanciare con una diminuzione…
    ti autorizzo a torturarmi 😳

  27. mmmm mmmm
    direi che la velocità è costante indipendentemente dall’espansione dello spazio. E’ solo che deve percorrere un percorso più lungo di quanto previsto….

  28. Scusate se mi intrometto, non vorrei creare più confusione, ma Gaetano, cosa intendi per “sistema di riferimento esterno allo spazio”? Forse è questo che crea confusione…

  29. Con un sistema di riferimento legato allo spazio che si espande non riesco a visualizzare cosa potrebbe succedere. Esterno per poter tenere conto sia della velocità della luce sia dello spostamento spaziale dovuto all’espansione. In realtà è ancora tutto molto confuso… forse dormendoci sopra :mrgreen:

  30. forse ho capito… ma ricordiamoci che NON può esistere un sistema di riferimento esterno… Comunque ci penso anch’io…. 😉

  31. Scusatemi ma pensavo di avere chiaro molte cose con le spiegazioni di Enzo, ma ora ripiombo un poco nella confusione…cosmica.
    Adesso che facciamo? Usciamo dal nostro bel universo per prenderci un punto di riferimento e così applicare la relatività del nostro caro Einstein come lo si fà con un comune oggetto in movimento? Mah, pensiamoci su caro Enzo e dormiamoci su davvero caro Gaetano, vediamo cosa verrà fuori.

  32. caro Mario,
    condivido il tuo pensiero. Come già detto: come si può immaginare un sistema di riferimento dove non può esistere niente? Rimaniamo nel nostro spazio: ce n’è abbastanza…. Ricordiamoci comunque che la velocità della luce rimane quella che è e non può essere aumentata o ridotta dall’espansione dello spazio. E’ tutta un’altra cosa! 😯

  33. @ enzo:
    Intanto moltissime grazie per le sollecite risposte che tolgono molti dubbi, poi è sempre piacevole e stimolante scambiare idee su questi argomenti: non è facile trovare persone con cui confrontarsi al di fuori di siti come questo…
    Però un dubbio mi resta ancora (e chissà poi quanti altri ne verranno!): se è vero come è vero che “vediamo” la radiazione cosmica di fondo (anche se con un redshift di circa 1000) che è la “cosa” più antica (e quindi presumo più distante) osservabile nell’elettromagnetico, come è possibile che con il tempo possano “apparire” oggetti via via più distanti ? Secondo me se compare qualcosa di nuovo è perchè è veramente “nuovo”, cioè generatosi in un ben preciso istante e in un ben preciso punto (successivo comunque alla RCF e quindi più vicino del suo orizzonte che se ho ben capito è attualmente a circa 47 mld di anni luce), tipo una supernova, oppure una vecchissima galassia che prima non era stata individuata semplicemente perchè non erano stati puntati gli strumenti giusti nella sua direzione (comunque anche in questo caso più vicina dell’orizzonte della RCF). Non so se sono stato chiaro o se mi è sfuggito qualcosa nel ragionamento: cosa ne pensi ? un grazie anticipato per la risposta che sono certo non tarderà!

  34. caro daraggio,
    guarda la figura 2. Come vedrai ci sono oggetti che stanno sul cono di luce (più recenti) del RCF che si vedranno domani. RCF è il più lontano in assoluto come “tempo”, ma dato che è ovunque, parte della sua luce è già riuscita a raggiuncerci (anzi, ci ha SEMPRE raggiunto). Invece ci sono punti singoli che pur se più gioivani non sono ancora appartenuti a nessun cono di luce che ci ha raggiunto. Ve ne saranno molti che non potranno mai raggiungerci anche se molto più giovani (pensa a oggetti dalla parte opposta del cono di luce odierno rispetto al BB). Ti convince? 🙂

  35. @tutti,
    spero non vi dispiaccia se ritorniamo sul mio ultimo dubbio 😈
    Ci ho riflettuto e dormito sopra… Inizialmente ho pensato: è giusto quello che dicono Enzo, BertuPG e, tra le righe, anche Mario, niente può esistere fuori dallo spazio. Però anche in un sistema solidale con lo spazio l’espansione è misurabile, altrimenti non la vedremmo :mrgreen:
    Allora sono giunto alla conclusione che la risposta ce la da di nuovo Einstein.
    Alla velocità della luce le velocità non si sommano 😈 Il problema nasce dal fatto che è una affermazione assolutamente non intuitiva.
    Caro enzo ma noi usiamo la velocità della luce per tutta le nostre misurazioni :mrgreen: :mrgreen: Cosa comporta questo?

  36. caro gaetano,
    il succo del tuo discorso in fondo è giusto: non si possono sommare velocità, di cui una non appartiene realmente allo spazio, ma è dello spazio stesso. La loro combinazione altro non è che un tempo più grande per compiere un percorso che si è allungato. Ma la velocità NON è cambiata. Non comporta niente, perchè essa è l’unica alla quale si muove la luce, che è quella che ci fornisce l’immagine di un oggetto. Tutto lì, direi…

  37. @ enzo:
    ok, guardando la figura 2 o anche la tre ci possono essere oggetti nel cono più esterno che ci raggiungeranno domani, ma devono essere “nuovi”, altrimenti costruendo il raggio verso il BB li troveremmo già presenti anche nel cono di oggi (a un tempo precedente) o anche in quello di ieri fino a che “ieri” non fosse la circonferenza della RCF stessa… o no ?
    per il secondo punto, ovvero che ci siano eventi dalla parte opposta del cono di luce rispetto al BB che non potranno mai raggiungerci, mi convince fino a un certo punto: secondo me dipende dalla finitezza o meno dell’universo (su cui ancora c’e pina controversia). mi spiego: se per esempio l’universo fosse spazialmente finito come nel modello ipersferico a curvatura positiva prima o poi la luce emessa da un qualunque evento dovrebbe raggiungere qualsiasi punto dell’ipersfera che si espande e anzi, seguendo i cerchi massimi delle geodetiche dovrebbe ritornare anche al punto (spaziale) di partenza e continuare pure il suo viaggio fornendo a un’ipotetico osservatore (magari in un lontanissimo futuro) immagini multiple dello stesso oggetto…
    scusa la mia insistenza, ma queste discussioni mi appassionano! 🙂

  38. caro daraggio,
    sulla prima parte, continuo a insistere. Considera la tangente alla curva blu (oggi) che parte dal BB. Tutto ciò che sta a sinistra non può ancora essere stata vista: non vi è linea BB-oggetto che abbia intersecato il nostro cono di luce passato o odierno. Però lo farà domani.
    Sulla seconda parte sono invece d’accordo. Ciò che ho concluso (universo mai osservabile) ha fatto riferimento solo al modello della figura, che, ricordiamoci è a due sole dimensioni (spazio lineare e tempo). Non potevo certo allargare il discorso su concetti non rappresentabili. Ricordiamoci che siamo su un sito divulgativo e ci vogliono figure chiare ve semplici…

  39. Carissimi enzo e daraggio
    Mi riferisco alla seconda parte… Mi ricordo che negli anni settanta era molto in voga l’idea del viaggiatore spaziale che ritorna al punto di partenza; si diceva anche che con un telescopio abbastanza potente avremmo potuto vedere il nostro sistema come era nel passato. Idee abbandonate perché l’universo è molto più grande di quanto si pensava e questo indipendentemente dal tipo di universo ipotizzato. Per tutto questo non ho capito come si potrà mai vedere la parte esterna al cono di luce :mrgreen:

  40. Tornato anch’io ora dalle ferie! 🙁 Ne avete scritta di roba eh! Menomale, così lunedì in ufficio avrò cose interessanti da leggere… 😉

  41. Grazie Enzo per l’interessante articolo che hai scritto.
    Nonostante io abbia una comprensione del cosmo limitata e ‘lineare’ derivante da comuni libri di divulgazione scientifica, penso di aver capito gli esempi che hai descritto e i grafici che ci hai illustrato. E allora ti pongo una domanda che mi ha sempre incuriosito.
    In virtù delle considerazioni fatte su l’espansione spazio-temporale e della luce che attravera l’universo dall’istante che esso è diventato trasparente alla radiazione luminosa fino ad oggi (anche se mi rendo conto che l’oggi è relativo al solo universo visibile) mi sono sempre domandato se, ad esempio una QUASAR o un qualsiasi oggetto distante 13 miliardi di anni luce dell’universo primordiale molto più denso e compatto, non potrebbe essere divenuta successivamente una porzione dell’universo che osserviamo ora espandendosi, ad esempio il nostro gruppo locale, magari anche la nostra stessa via lattea? Insomma è possibile che noi oggi siamo quella stessa QUASAR trasformata dall’espansione dell’universo e che osserviamo ancora come eravamo un tempo?
    Grazie

    Guido.

  42. caro Guido,
    no, direi proprio il contrario. Le galassie primordiali (quasar e cose simili) hanno continuato a unirsi diventando più grandi. Quelle che si vedono come macchioline nel rumore cosmico di fondo sono gli embrioni delle prime galassie. L’espansione dell’Universo lavora sullo spazio, ma non sui singoli oggetti. Il paragone con il palloncino che si gonfia continua a funzionare, ma devi immaginare che i punti disegnati non si dilatano nello spazio in espansione: restano punti. Le galassie sono fatte di MATERIA e questa non si espande. Ciò che si espande è lo spazio che le contiene che non è fatto di materia… 😉