andromeda

[Enrico Corsaro]

si,ma l'espansione accelerata continuerà.si può calcolare la costante di accelerazione tra adesso e tra tre miliardi di anni?

Considera che l'accelerazione e' subentrata solo in tempi recenti. Il modo in cui l'espansione varia col tempo lo sappiamo già dal diagramma di Hubble delle supernovae, che ti riporta la distanza delle supernovae in funzione del redshift.
L'articolo che ti ha linkato Dark e' consigliato e a seguire anche la Parte II, che ti fa proprio vedere come si ottiene il diagramma di Hubble e ti mostra i parametri del modello cosmologico standard legati all'espansione accelerata.

[DarknessLight]

@Enrico Corsaro Un paio di cose:
1) piccolo vuoto di memoria: non ricordo, la DM è considerata materia barionica o no? Mi pareva di sì ma ora mi stanno venendo dei dubbi...
2) ma la legge di hubble, o comunque il grafico di hubble, spiegano anche l accelerazione superluminare dell espansione? Perché ora che ci penso, grazie al Red shift siamo stati in grado di capire che l universo si espande e non è statico, ma grazie al Red shift siamo anche in grado di dire che l espansione è accelerata.. visto che i Red shift degli oggetti piu lontani sono molto elevati.. però la legge di hubble è relativamente vecchia rispetto alla scoperta dell espansione accelerata che se non sbaglio risale solo al 2011. La cosa non mi torna... non so se è chiaro il mio dubbio...

[Enrico Corsaro]

1) piccolo vuoto di memoria: non ricordo, la DM è considerata materia barionica o no? Mi pareva di sì ma ora mi stanno venendo dei dubbi...

No la DM per definizione è costituita da materia non barionica, la cui natura è ancora ad oggi oggetto di studio.

2) ma la legge di hubble, o comunque il grafico di hubble, spiegano anche l accelerazione superluminare dell espansione? Perché ora che ci penso, grazie al Red shift siamo stati in grado di capire che l universo si espande e non è statico, ma grazie al Red shift siamo anche in grado di dire che l espansione è accelerata.. visto che i Red shift degli oggetti piu lontani sono molto elevati.. però la legge di hubble è relativamente vecchia rispetto alla scoperta dell espansione accelerata che se non sbaglio risale solo al 2011. La cosa non mi torna... non so se è chiaro il mio dubbio...

Una cosa è la legge di Hubble, un'altra è il diagramma di Hubble. La legge di Hubble ti dice che la velocità di espansione è proporzionale alla distanza delle sorgenti per distanze fino a qualche decina di Mpc. Nient'altro.
Il diagramma di Hubble invece ti mostra l'andamento della velocità di espansione in funzione della distanza per tutti i redshift osservati, arrivando dunque al regime accelerato che non ti da più la linearità della legge di Hubble.
Detto ciò, nessuno dei due ti dice la velocità di recessione di una sorgente raggiunta ad oggi. Per poterla calcolare dobbiamo partire dal redshift misurato da una determinata sorgente lontana (es. z = 5), e di seguito estrapolare la velocità di recessione tramite le equazioni della relatività generale. Se il redshift in passato era abbastanza grande, allora ad oggi la velocità di recessione sarà diventata ad oggi superluminale.

Ne avevamo parlato comunque nella discussione del forum Articoli sulla Parte II del modello cosmologico standard.

[Cyg X-1]

A proposito di accelerazione dell'espansione, avrei un piccolo grande dubbio da chiarire.

Subito dopo il Big Bang l'Universo, pur continuando ad espandersi, ha subito una continua decelerazione causata dall'attrazione gravitazionale prodotta dalla materia. Questa storia è andata avanti per alcuni miliardi di anni. Poi, forse quatro o cinque miliardi di anni fa, è comparsa l'accelerazione prodotta dall'energia oscura.

Si è quindi avuta l'interazione di una decelerazione con un'accelerazione. Progredendo la storia sembra che il termine accelerazione sia andato diventando sempre più importante; d'altra parte, l'allontanamento reciproco delle masse deve aver prodotto un'attenuazione della decelerazione.

In termini relativi possiamo dire che l'universo sta accelerando la sua espansione. Ma in termini ASSOLUTI cosa sta avvenendo?
Mi sembra che l'universo si stia ancora espandendo a velocità sempre più ridotta; quello che cambia è il gradiente della velocità: più si va avanti e minore è la decelerazione che però continua a manifestarsi.
Continuando così ci sarà un momento in cui l'espansione sarà realmente in accelerazione ASSOLUTA.

Ho ragione oppure no?

Si può ricavare teoricamente una curva che mostra queste variazioni e ci faccia dire che - sempre teoricamente - tra X miliardi di anni si avrà questa inversione?

Spero di essere stato chiaro ...

[DarknessLight]

@Cyg X-1
Leggi QUESTO articolo.

Nel modello standard lambda CDM si dice che la decelerazione dell espansione è dovuta alla gravità (quindi alla materia barionica e oscura), mentre la sua accelerazione è dovuta all energia oscura.
Come già ti avevo detto in un altra discussione esiste un grafico esplicativo delle varie componenti dell universo e della loro evoluzione in funzione del tempo (quindi della temperatura via via decrescente dell universo): Schermata-2015-04-21-alle-17.10.00-500x382.png

Questo grafico descrive le densità delle componenti. Dove R è la radiazione, M è la materia (barionica + oscura) e lambda è l energia oscura..
come vedi la componente dell energia oscura rimane COSTANTE nel tempo, mentre la componente della materia e la componente della radiazione (praticamente trascurabile) decrescono rapidamente all espandersi dell universo, questo perché si diluiscono su un volume di spazio sempre crescente.
Così l accelerazione diventa via via più marcata e la decelerazione scompare per il motivo che hai detto anche tu, ovvero a causa dell allontanamento delle galassie (e quindi dell abbassarsi della densità di materia la quale genera la gravità la quale genera decelerazione).

Quindi

Mi sembra che l'universo si stia ancora espandendo a velocità sempre più ridotta; quello che cambia è il gradiente della velocità: più si va avanti e minore è la decelerazione che però continua a manifestarsi.

È vero che l espansione è contrastata dalla gravità, però ad oggi si è abbastanza certi del fatto che l universo è in espansione accelerata, ed in futuro questa diverrà sempre più marcata a causa del energia oscura che essendo energia "del vuoto" rimane costante, mentre le altre forze si diluiscono diminuendo la decelerazione.
Quindi il futuro dell universo è un Big Freeze o un Big Rip


Questo è quello che ho capito io... vedremo poi se altri avranno aggiunte o correzioni da fare al mio discorso...

[Cyg X-1]

Ciao Dark.
Si, le tue affermazioni sono condivisibili e non sto certo mettendole in discussione.
Il mio dubbio è questo: quando si parla di accelerazione dell'espansione, ci si riferisce ad un valore ASSOLUTO o RELATIVO?
Chiamiamo:
-ag l'accelerazione (negativa) prodotta dalla gravità
+ae l'accelerazione (positiva) prodotta dall'energia oscura.

In generale l'universo è sottoposto ad un'accelerazione totale (at) che è la somma algebrica delle due. Quindi: at = ae - ag.
Nel passato si aveva che at = (ae - ag) era sicuramente negativa, essendo ag maggiore di ae: decelerazione ASSOLUTA.
Nel futuro si avrà che at = (ae - ag) sarà sicuramente positiva, essendo ae maggiore di ag: accelerazione ASSOLUTA.

Qual'è "l'istante" in cui ae=-ag?
Da quell'istante in poi l'accelerazione diviene ASSOLUTA.

Attualmente l'universo sta accelerando la sua espansione; lo sta facendo in senso RELATIVO o ASSOLUTO?

Vorrei sentire Enrico al proposito.

[Cyg X-1]

Scusate, io parlo impropriamente di accelerazione dell'UNIVERSO come se tutto l'universo si muovesse all'unisono. In realtà sappaimo che la velocità di recessione (e quindi la sua variazione, cioè l'accelerazione) dipende dalla coppia di galassie a cui ci si vuol riferire.

Allora riferiamoci alla coppia costituita da noi (Via Lattea) e quell'immaginaria galassia che oggi si trova alla distanza comovente di 47 mld a-l. Quella galassia cioè la cui luce ci raggiunge solo in questo momento e che quindi definisce il confine dell'universo osservabile.

Forse così va meglio.

[Enrico Corsaro]

Ciao, se possibile taggatemi così mi viene più semplice trovare il post e rispondere.
Quando parliamo di accelerazioni le intendiamo sempre in modo assoluto nel senso che non è solo un effetto che riguarda noi, ma ogni punto dell'Universo. L'accelerazione che osserviamo è infatti in azione in ogni direzione, segno che è tutto l'Universo in espansione accelerata.

Da quello che vediamo nel diagramma di Hubble, l'effetto dell'espansione accelerata risulta apprezzabile solo per redshift > 1, cioè siamo già nell'ordine dei miliardi di anni, paragonabile alla vita dell'Universo.
Questo significa che l'accelerazione è divenuta apprezzabile solo in tempi molto recenti.

[DarknessLight]

Qual'è "l'istante" in cui ae=-ag?
Da quell'istante in poi l'accelerazione diviene ASSOLUTA.

Forse ti basta vedere sul grafico delle densità quando il segmento che rappresenta la densità di materia interseca la retta della densità di energia oscura parallela all asse delle ascisse. Da quel punto in poi dovrebbe avvenire che l energia oscura vince (come densità) sull attrazione gravitazionale ..

Comunque l universo è già in espansione accelerata. .. oltre la sfera di hubble l espansione avviene a velocità addirittura SUPERLUMINARI

[Enrico Corsaro]

Forse ti basta vedere sul grafico delle densità quando il segmento che rappresenta la densità di materia interseca la retta della densità di energia oscura parallela all asse delle ascisse. Da quel punto in poi dovrebbe avvenire che l energia oscura vince (come densità) sull attrazione gravitazionale ..

Si anche se purtroppo il grafico parla in termini di temperatura e non di età. Credo il nostro amico volesse una quantificazione in termini di periodo misurato in miliardi di anni.