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La NASA celebra la scoperta di un nuovo universo da parte di Edwin Hubble

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Per gli esseri umani, la stella più importante dell’universo è il nostro Sole. La seconda stella più importante si trova all’interno della galassia di Andromeda. Non andate a cercarla: la stella tremolante è a 2,2 milioni di anni luce di distanza ed è 1/100.000 della luminosità della stella più debole visibile all’occhio umano.

Eppure, un secolo fa, la sua scoperta da parte di Edwin Hubble, allora astronomo dell’Osservatorio Carnegie, aprì gli occhi dell’umanità su quanto sia realmente grande l’universo e rivelò che la nostra galassia, la Via Lattea, è solo una delle centinaia di miliardi di galassie nell’universo. ha inaugurato il raggiungimento della maggiore età per gli esseri umani come specie curiosa in grado di riflettere scientificamente sulla nostra stessa creazione attraverso il messaggio della luce stellare. Carnegie Science e NASA celebrano questo centenario al 245° incontro dell’American Astronomical Society a Washington, DC

La stella apparentemente infausta, chiamata semplicemente V1, ha spalancato un vaso di Pandora pieno di misteri sul tempo e sullo spazio che ancora oggi sfidano gli astronomi. Utilizzando il più grande telescopio del mondo a quel tempo, il telescopio Hooker da 100 pollici finanziato dalla Carnegie presso l’Osservatorio di Mount Wilson in California, Hubble scoprì la stella riservata nel 1923. Questo raro tipo di stella pulsante, chiamata variabile Cefeide, viene utilizzata come indicatori di punta per oggetti celesti distanti. Non esistono metri nello spazio, ma all’inizio del XX secolo Henrietta Swan Leavitt aveva scoperto che il periodo di pulsazione delle variabili Cefeidi è direttamente legato alla loro luminosità.

Molti astronomi credevano da tempo che il confine della Via Lattea segnasse il confine dell’intero universo. Ma Hubble determinò che V1, situata all’interno della “nebulosa” di Andromeda, si trovava a una distanza che superava di gran lunga qualsiasi cosa nella nostra galassia, la Via Lattea. Ciò ha portato Hubble alla sorprendente consapevolezza che l’universo si estende ben oltre la nostra galassia.

In realtà Hubble sospettava che là fuori esistesse un universo più grande, ma questa ne era la prova. Era così stupito che scarabocchiò un punto esclamativo sulla lastra fotografica di Andromeda che individuava la stella variabile.

Di conseguenza, la scienza della cosmologia è esplosa quasi da un giorno all’altro. Un contemporaneo di Hubble, l’illustre astronomo di Harvard Harlow Shapley, quando Hubble lo informò della scoperta, rimase devastato. “Ecco la lettera che ha distrutto il mio universo”, si è lamentato con la collega astronoma Cecilia Payne-Gaposchkin, che era nel suo ufficio quando ha aperto il messaggio di Hubble.

Solo tre anni prima, Shapley aveva presentato la sua interpretazione osservativa di un universo molto più piccolo in un dibattito una sera allo Smithsonian Museum of Natural History di Washington. Sosteneva che la Via Lattea fosse così enorme da comprendere l’intero universo. Shapley insisteva sul fatto che le misteriosamente confuse “nebulose a spirale”, come Andromeda, erano semplicemente stelle che si formavano alla periferia della nostra Via Lattea, e non avevano conseguenze.

Hubble non avrebbe potuto immaginare che 70 anni dopo, uno straordinario telescopio a lui intitolato, sospeso a centinaia di miglia sopra la Terra, avrebbe continuato la sua eredità. Il meraviglioso telescopio ha reso “Hubble” una parola familiare, sinonimo di meravigliosa astronomia.

Oggi, il telescopio spaziale Hubble della NASA spinge le frontiere della conoscenza oltre 10 volte più lontano di quanto Edwin Hubble potrebbe mai vedere. Il telescopio spaziale ha alzato il sipario su un universo compulsivo pieno di stelle attive, galassie in collisione e buchi neri in fuga, tra i fuochi d’artificio celestiali dell’interazione tra materia ed energia.

Edwin Hubble è stato il primo astronomo a compiere i primi passi che avrebbero portato alla realizzazione del telescopio spaziale Hubble, rivelando un oceano di galassie apparentemente infinito. Pensava che, nonostante la loro abbondanza, le galassie presentassero solo poche forme specifiche: spirali a girandola, ellittiche a forma di pallone da calcio e galassie irregolari stravaganti. Pensava che questi potessero essere indizi sull’evoluzione delle galassie, ma la risposta ha dovuto aspettare il leggendario Hubble Deep Field del telescopio spaziale Hubble nel 1994.

La scoperta di maggior impatto mostrata dall’analisi di Edwin Hubble è stata che quanto più lontana è la galassia, tanto più velocemente sembra allontanarsi dalla Terra. Sembrava che l’universo si stesse espandendo come un pallone. Questo si basava sul fatto che Hubble collegava le distanze delle galassie all’arrossamento della luce – lo spostamento verso il rosso – che aumentava proporzionalmente la distanza padre delle galassie.

I dati sul redshift furono raccolti per la prima volta dall’astronomo dell’Osservatorio Lowell Vesto Slipher, che studiò spettroscopicamente le “nebulose a spirale” un decennio prima di Hubble. Slipher non sapeva che fossero extragalattici, ma Hubble fece il collegamento. Slipher per primo interpretò i suoi dati di spostamento verso il rosso come un esempio dell’effetto Doppler. Questo fenomeno è causato dalla luce che viene allungata a lunghezze d’onda più lunghe e rosse se una sorgente si allontana da noi. Per Slipher era curioso che tutte le nebulose a spirale sembrassero allontanarsi dalla Terra.

Due anni prima che Hubble pubblicasse le sue scoperte, il fisico belga e sacerdote gesuita Georges Lemaître analizzò le osservazioni di Hubble e Slifer e per primo arrivò alla conclusione di un universo in espansione. Questa proporzionalità tra le distanze delle galassie e gli spostamenti verso il rosso è oggi chiamata legge di Hubble-Lemaître.

Poiché l’universo sembrava espandersi in modo uniforme, Lemaître si rese conto inoltre che il tasso di espansione poteva essere riportato indietro nel tempo – come riavvolgere un film – finché l’universo non fosse diventato inimmaginabilmente piccolo, caldo e denso. Fu solo nel 1949 che il termine “big bang” divenne di moda.

Questo fu un sollievo per Albert Einstein, contemporaneo di Edwin Hubble, che dedusse che l’universo non poteva rimanere stazionario senza implodere sotto l’attrazione della gravità. Il tasso di espansione cosmica è ora noto come costante di Hubble.

Ironicamente, lo stesso Hubble non accettò mai del tutto l’universo in fuga come interpretazione dei dati dello spostamento verso il rosso. Sospettava che qualche fenomeno fisico sconosciuto desse l’illusione che le galassie si allontanassero l’una dall’altra. Aveva in parte ragione nel dire che la teoria della relatività speciale di Einstein spiegava lo spostamento verso il rosso come un effetto della dilatazione del tempo proporzionale allo stiramento dello spazio in espansione. Le galassie sembrano solo sfrecciare attraverso l’universo. Lo spazio invece si espande.

Dopo decenni di misurazioni precise, il telescopio Hubble è riuscito a stabilire con precisione il tasso di espansione, attribuendo all’universo un’età di 13,8 miliardi di anni. Ciò ha richiesto la creazione del primo gradino di quella che gli astronomi chiamano la “scala delle distanze cosmiche”, necessaria per costruire un metro di paragone per le galassie lontane. Sono cugini di V1, le stelle variabili Cefeidi che il telescopio Hubble può rilevare fino a oltre 100 volte più lontane dalla Terra rispetto alla stella scoperta per prima da Edwin Hubble.

L’astrofisica venne nuovamente ribaltata nel 1998, quando il telescopio Hubble e altri osservatori scoprirono che l’universo si stava espandendo a un ritmo sempre più veloce, attraverso un fenomeno chiamato “energia oscura”. Einstein giocò per primo con l’idea di una forma repulsiva di gravità nello spazio, chiamandola costante cosmologica.

Ancora più misteriosamente, l’attuale tasso di espansione sembra essere diverso da quello previsto dai moderni modelli cosmologici dell’universo in via di sviluppo, confondendo ulteriormente i teorici. Oggi gli astronomi sono alle prese con l’idea che qualunque cosa stia accelerando l’universo potrebbe cambiare nel tempo. Il telescopio spaziale romano della NASA, con la capacità di effettuare ampie indagini cosmiche, dovrebbe portare a nuove conoscenze sul comportamento della materia oscura e dell’energia oscura. Roman probabilmente misurerà la costante di Hubble tramite supernovae con lente.

Questa grande avventura durata un secolo, esplorando le profondità dell’ignoto, è iniziata con Hubble che ha fotografato una grande macchia di luce, la galassia di Andromeda, all’Osservatorio di Mount Wilson, in alto sopra Los Angeles.

In breve, Edwin Hubble è l’uomo che ha spazzato via l’universo antico e ha scoperto un nuovo universo che ridurrebbe l’autopercezione dell’umanità fino a ridurla a un puntino insignificante nel cosmo.



Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com

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