Lo spazio si espande anche a casa nostra

[Vincenzo Zappalà]

Caro Enzo, credo che se gli effetti dell'espansione fossero rilevabili sui pioneer, dovrebbero essere molto evidenti non solo all'interno del sistema solare, ma anche e soprattutto all'interno della nostra galassia. Talmente evidenti da non essere trascurabili....

caro Red,
la nostra galassia è trascinata come tutto il resto dall'espansione dell'Universo. Lo spazio che la contiene si è sicuramente espanso, ma non possiamo vederlo nè misurarlo. Mettiamola così: il centro della galassia (il baricentro) sta seguendo la sua linea di Universo. Questa linea non è però perfetta perchè il baricentro subisce l'attrazione gravitazionale delle galassie dell'ammasso (moto proprio). Il baricentro dell'ammasso segue meglio la sua linea di Universo, ma anch'esso ha un moto proprio che l'attita verso il baricentro del super ammasso. Anche in questo caso gli effetti dell'espansione diventano trascurabili rispetto ai moti propri. Per misurarli dobbiamo andare molto lontani, dove la linea di Universo può essere considerata rettiliea e tutto il resto diventa trascurabile. OK?

Se misuriamo le variazioni di distanze tra le nostre stelle, tra le galasie vicine, leggeremo soltanto la componente dovuta alla gravità, ossia al moto proprio legata ad essa. L'errore che si commette nel misurarle è ben maggiore di qualsiasi piccola componente dovuta alla derivata dell'espansione differenziale (fammela chiamare così).

Lo stesso succede nei pianeti e negli asteroidi. Conosciamo il loro moto attraverso la legge di gravità e questa domina sull'espansione differenziale. Anzi, direi che l'espansione attuale non influenza in alcun modo l'attrazione gravitazionale (così come fanno le forze di stato solido in un oggetto mantenuto dalla gravità e dalla coesione della materia).

Ne consegue che diventa impossibile (perchè non verificabile) misurare l'espansione in ambito locale.

Che cosa potrebbe avere il Pioneer di diverso da tutto il resto? Esso è stato messo in movimento attraverso il sistema solare in modo artificiale e poi lasciato libero di agire. Ha un moto che subisce solo in parte la gravità. Conoscendo la gravità siamo in grado di misurare esattamente i suoi effetti sul movimento previsto. In qualche modo è un oggetto "staccato" dal campo gravitazionale. In queste condizioni è differente da quasiasi oggetto reale osservabile nel vicino Universo. Meglio ancora, sottraendo tutto ciò che ci dice la gravità, lui continua a muoversi (nessun altro oggetto naturale lo riesce a fare). Cosa succede a queso punto (senza massa) che viaggia con una certa velocità che possiamo considerare libera da qualsiasi legame con il Sole e tutto il resto (dopo aver sottratto le componenti gravitazionali che la stanno decelerando)? Ebbene sembra rallentare più del dovuto. L'idea di base (tutta da verificare) è che il pioneer rappresenti un punto fisso sul tessuto spaziale (il suo movimento imposto è stato liberato dalla gravità ed è anche ben conosciuto a priori), indipendente da moti propri legati alla gravità. Ne potrebbe derivare, quindi, una misura dellìespansione differenziale su piccole scale.

Il problema è: può essere misurata? Qui sta il punto...