CAPITOLO 3
Origine ed evoluzione dell’universo
Il quadro dell’universo che siamo venuti scoprendo non ci offre un istantanea di come è oggi l’universo, ma è un
immagine composta in cui quanto più un oggetto è lontano tanto più antico è l’aspetto che ne osserviamo, poiché le
radiazioni che ce lo rivelano viaggiano a velocità finita. Lo scienziato Hubble ha formulato una teoria che dice che le
galassie si stanno allontanando con velocità tanto più alta quanto più sono lontane con un rapporto costante di
velocità e distanza. v/d = H0 dove v è la velocità di allontanamento e di è la distanza in megaparsec. Il valore di H0 è
noto ancora approssimativamente tra 80 e 50. L’universo è in espansione nella sua globalità per cui ogni oggetto che
ne faccia parte si allontana per ogni altro per il dilatarsi dello spazio. Altri scienziati come Gold, Hoyle o Bondi
dicono che il reciproco allontanamento delle galassie cui conseguirebbe una diminuzione di densità media
dell’universo, verrebbe compensato da una continua creazione nello spazio di nuova materia, la cui aggregazione
produrrebbe nuove galassie in sostituzione di quelle oramai lontane, ma manca la conferma di creazione della
materia perciò la teoria è oramai poco seguita. L’universo che oggi osserviamo doveva essere concentrato in un
volume più piccolo di un atomo con una densità infinita e temperatura di miliardi e miliardi di gradi. Questo uomo
cosmico si è squarciato con un esplosione immane: il big bang. Non c’era un fuori ma lo spazio si è creato con
l’esplosione. L’universo sarebbe passato attraverso una brevissima fase durante la quale le forze fondamentali si
sarebbero comportate in modo diverso rispetto a oggi: una violentissima espansione ha fatto aumentare il volume
dell’universo di miliardi e miliardi di volte, in seguito l’universo ha continuato ad espandersi e continuato a
raffreddarsi. Con la formazione di idrogeno neutro la materia si separa dalla radiazione e si avviò a divenire la
componente dominante dell’evoluzione dell’universo. Di quella fase primordiale si è trovata una traccia. La
radiazione emessa dalla sfera di fuoco ad alta temperatura si irraggiava in ogni direzione: pur indebolita
dall’espansione, quella radiazione dovrebbe oggi impregnare tutto l’universo; si è osservata una radiazione di
fondo rilevabile con dei radiotelescopi che corrisponde a 3 K. Tale è residua del big bang. Dopo il primo miliardo
di anni l’universo assunse condizioni fisiche più familiari: la temperatura è circa quella di una stella e la materia è
fatta di idrogeno elio elettroni protoni e fotoni. L’espansione continua e i quasar si fanno più rari, si formano
numerose galassie in continua evoluzione. Le stelle seguono il loro processo di vita e formano tutti gli elementi
chimici e nebulose che producono altre stelle. Non sappiamo il futuro dell’universo perché non conosciamo bene
la sua densità. Se il valore della densità raggiungesse un livello critico, l’espansione rallenterebbe tendendo a
zero ma senza mai giungervi. Se il valore fosse inferiore a quello critico, l’espansione continuerebbe senza fine,
le stelle consumerebbero il loro combustibile. Tra 1030 anni solo i buchi neri, continueranno ad accrescersi a spese
delle stelle rimanenti finché tra 10100 anni i buchi neri si dissolverebbero e rimarrebbe uno spazio vuoto. Se il
valore della densità fosse superiore a quello critico l’espansione si fermerebbe,l’universo invertirebbe il suo
movimento dando inizio ad una sua contrazione per tornare tutto allo stato primordiale, verso un nuovo big bang.
© Federico Ferranti S.T.A.
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