L’universo si espande più velocemente di quanto ci aspettassimo. Ma perché succede? Ecco tutte le risposte sull’argomento.

Per capire a che velocità si espande l’universo dobbiamo tornare per un attimo al 30 dicembre del 1924, quando venne annunciata una scoperta che avrebbe rivoluzionato la scienza. Gran parte delle nebulose a spirale che in precedenza si credeva facessero parte della Via Lattea, si trovavano invece all’esterno. Com’era possibile? Chi o cosa le aveva allontanate dalla galassia?

Le osservazioni avvennero nell’Osservatorio di Monte Wilson, a Los Angeles, dove un dottorando pieno di curiosità utilizzò per la prima volta un telescopio all’avanguardia chiamato Hooker da 2,5 metri. Fu grazie a questo strumento (il più potente dell’epoca) che quel ragazzo, Edwin Hubble, scoprì che le galassie si allontanavano. Non solo, perché l’astronomo ne misurò anche il redshift (lo spostamento verso il rosso), scoprendo che distanza e velocità di allontanamento erano proporzionali. Partirei da qui per spiegarvi la velocità d’espansione dello spazio, aggiungendo la mitica frase con la quale Einstein ricevette la notizia: “La costante cosmologica è stato il più grande errore della mia vita”.

Via Lattea
La Via Lattea. Credit: Pixabay

La velocità d’espansione, spiegata

Perché Einstein reagì così? Beh, perché era già arrivato a quegli stessi risultati nella teoria della relatività generale, nel 1917, ma non voleva accettarne le implicazioni cosmologiche. Così introdusse nelle sue equazioni quella che chiamiamo costante cosmologica: la soluzione ideale per un universo statico. Al contrario, l’universo si stava espandendo, quindi potete immaginare come reagì la comunità scientifica ad una scoperta di questo calibro.

Hubble confrontò le distanze delle galassie a noi più vicine con la loro velocità rispetto alla Via Lattea: misurò quest’ultima grazie allo spostamento verso il rosso causato dal loro movimento, appunto. Trovò quindi una relazione fra velocità e distanza, ottenendo un valore di 500 km/s per Mpc (megaparsec), circa 7 volte maggiore di quello attualmente accettato. Misurazioni successive con una tecnologia ancor di più all’avanguardia hanno confermato però che esiste una relazione lineare fra distanza e velocità di recessione (lo troverete spesso scritto così, è semplicemente l’espansione).

Ma quindi a quanto ammonta la velocità di espansione dell’universo? Nel 2016 un gruppo di astrofisici guidato dal dottor Adam Riess (premio Nobel nel 2011 per il calcolo dell’espansione) scoprì che l’universo si stava espandendo ad un ritmo più veloce rispetto a quanto calcolato in precedenza. Osservarono cefeidi e supernove, misurando la velocità dell’universo a 73,2 chilometri al secondo per megaparsec (un megaparsec equivale a 3,26 milioni di anni luce). Ma non è finita qui, perché (calcoli alla mano) gli scienziati capirono pure che a questo ritmo la distanza fra due oggetti nello spazio è destinata a raddoppiare in “appena” 9,8 miliardi di anni.

Riferimenti: