Futuro dell'universo

Questo è il quadro dell’universo che abbiamo, e sembra abbastanza chiaro, abbastanza soddisfacente; soprattutto pensare che lo vediamo direttamente da 400000 anni dall’inizio fino ad oggi, questo ci riempie di soddisfazioni. Però ci sono dei grossi punti neri, proprio neri, e cioè, da qualche decina d’anni abbiamo scoperto che la materia che noi vediamo, cioè la materia che emette una qualsiasi forma di radiazione elettromagnetica – raggi gamma, raggi x, luce, onde radio – rappresenta meno del 5% della materia presente nell’universo. Questo come l’abbiamo scoperto? Per esempio, misurando la massa della Via Lattea, la nostra galassia. Come si può fare a misurare la massa? Intanto, il modo più semplice è di fare un censimento delle stelle presenti nella galassia: si vanno a contare, si conosce quello che è la massa media di una stella, si sa che quelle di massa piccola sono più abbondanti di quelle di massa grande, quindi, si fa una media pesata e si trova una certa massa. Però, c’è anche un altro modo: si può anche misurare i moti degli oggetti più periferici. Per esempio, ci sono delle nubi di monossido di carbonio che ruotano intorno al centro della Via Lattea a una distanza di circa 50000 anni luce dal centro.
Il fatto è che questi nubi ruotano stando in orbita intorno al centro della galassia ci dice che c’è equilibrio fra la forza centrifuga, che tenderebbe a farle fuggire lungo l’orbita, e la forza di gravitazione, che invece tenderebbe a farle cadere al centro della galassia. Un po’ come i pianeti stanno in orbita intorno al sole, perché c’è l’equilibrio tra queste due forze, da cui si può ricavare la massa totale della galassia; e si trova che questa massa è circa dieci volte più grande di quella ottenuta andando a fare il conteggio delle stelle. Quindi la massa gravitazionale, cioè quella derivata grazie alla legge di gravità è dieci volte superiore alla massa visibile; il ché vuol dire che c’è una gran quantità di materia che si fa sentire tramite la sua forza di attrazione gravitazionale ma che non emette nessun tipo di radiazione elettromagnetica.
Questo discorso vale anche per le altre galassie, vale per gli amassi di galassie – gli amassi di galassie che sono grandi famiglie di galassie composte da un migliaio di galassie o più – si può contare le singole galassie oppure si può derivare la massa dai moti delle galassie. Anche qui si trova che c’è questo grande eccesso di materia oscura, per cui sappiamo che il 95% della materia presente nell’universo, è materia oscura che non emette nessun tipo di radiazione elettromagnetica: si fa sentire per la sua forza di attrazione gravitazionale, ma non sappiamo che cosa sia. Probabilmente si pensa che siano particelle elementari che erano presenti nell’universo primordiale che non abbiamo ancora scoperto, ma, oltre alla materia oscura, da una decina d’anni, anche meno, si è fatta un’altra scoperta: si pensava che l’espansione dell’universo fosse decelerata, perché la stessa materia presente nell’universo esercita una forza di attrazione gravitazionale, quindi, questa doveva rallentare. Misure più precise della velocità di espansione hanno mostrato che in realtà l’espansione è accelerata, cioè è come un’energia che si opponesse all’energia gravitazionale, quindi oggi, abbiamo capito tanto dell’evoluzione dell’universo, sappiamo che cosa sono le stelle, conosciamo come si formano, come evolvono, come muoiono, però ci troviamo con questi due grossi interrogativi: che cos’è la materia e l’energia oscura? E poi, abbiamo ancora un grossissimo interrogativo.

Abbiamo scoperto anche negli spazi interstellari, dove la densità è estremamente bassa – e in quelle nubi del mezzo interstellare dove la densità è un po’ più alta, ma si tratta sempre di qualche migliaio di atomi per centimetro cubo, e qualche migliaio di atomi per centimetro cubo vuol dire, vuol dire densità miliardi di miliardi di volte più bassa della densità dell’acqua – che in queste regioni si trovano anche molecole complesse, molecole organiche, dunque se queste non siano i mattoni da cui nasce la vita. Quindi ci domandiamo, com’è che dalle molecole inorganiche più complesse, si arrivi agli esseri viventi più semplici? Abbiamo ancora questo grosso interrogativo, il gap fra la materia inanimata più complessa e la materia vivente più semplice.
Oggi sappiamo anche, che nell’universo ci sono molti pianeti: da dieci anni a questa parte abbiamo scoperto più di duecento pianeti extra-solari, cioè pianeti in orbita intorno ad altre stelle e i pianeti sono fondamentali per lo sbocciare della vita, perché la vita non può certo sorgere sulle stelle dove, anche le più fredde, hanno temperature superficiali di due mila gradi e a quelle temperature anche le molecole più semplici verrebbero dissociate; come pure, non può certo sorgere negli spazi interstellari, dove le densità sono estremamente basse, soggette alle radiazioni ultravioletta delle stelle che dissocerebbero le molecole. Allora, l’unico luogo in cui può sbocciare la vita resta il pianeta e oggi sappiamo che ce ne sono molti.

Per ora abbiamo scoperto solo pianeti grossi come Giove, inadatti alla vita, orbitanti molto vicino alla loro stella, ma questo dipende dal modo in cui li osserviamo; potremmo osservarli in maniera indiretta, ma i metodi di cui possiamo disporre oggi non sono adatti, non ci permettono, di scoprire pianeti piccoli come la Terra e circa a una distanza dalla loro stella come quella della Terra dal Sole, una distanza che permetta una temperatura, né troppo alta né troppo bassa, tale da permettere di avere un elemento liquido come l’acqua, che si ritiene fondamentale per la vita.
Si sta già pensando alla costruzione di un enorme telescopio, ed è proprio l’osservatorio europeo per emisfero australe che sta progettando un mega-telescopio, fra cinquanta e cento metri di diametro, proprio allo scopo di vedere, di riuscire a osservare direttamente dei pianeti terrestri, cioè simili alla Terra. Di questi pianeti terrestri per ora se ne è scoperto solo uno: è un pianeta terrestre nel senso che è roccioso e probabilmente con un nucleo di ferro, perché ha una densità una volta e mezza di quella della Terra e che orbita intorno a una stella molto più debole del Sole, però si calcola che abbia una temperatura di circa, una quarantina di gradi centigradi, cioè tale da permettere un elemento liquido. Un pianeta terrestre su cui la vita potrebbe anche sbocciare, e che si trova a venti anni luce dalla Terra; qualcuno ha detto che se la Terra non sarà più abitabile si potrà sempre andare là, però venti anni luce, cosa vuol dire? Vuol dire che noi potremmo viaggiare a un centesimo della velocità della luce e quindi impiegheremmo duecento mila anni, dunque, dovremmo immaginare delle astronavi che permettano a generazioni e generazioni di esseri umani, di vivere e riprodursi su questa astronave, per arrivare in un luogo forse più inospitale del nostro pianeta, allora… teniamoci cara la Terra.

Grazie.

Crediti
Margherita Hack

  —  Sergio Parilli
  —  Anna Maria T.
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