Sembra quasi che non ci arrendiamo all’idea che l’universo sia, a conti fatti, un posto stranissimo, e che noi viviamo in relativa tranquillità solo perche siamo confinati in una piccola regione di spaziotempo. Alle piccolissime e alle grandissime scale, le cose vanno in modo decisamente più bizzarro.

Proprio quest’anno è stato pubblicato un lavoro su The Astrophysical Journal che aggiusta – di poco – il valore misurato di H0, la costante (sempre che lo sia) di Hubble. Chi era costui? Un astronomo che ha fatto una semplice scoperta: gli oggetti celesti si allontanano da noi, e si allontanano tanto più velocemente quanto più sono lontani. E questo che vuol dire? Che l’Universo così come noi lo conosciamo si sta espandendo. Lo so, lo sapevate già, ma siete al riparo dai numerosi errori interpretativi che questa semplice osservazione porta con sè?
Beh, bravi! Io no: per questo la lettura del Scientific American mi ha illuminato, e spero di fugare anche qualcuno dei vostri dubbi.

Cefeidi, stelle a luminosità variabile che sono utilizzate come "punti di riferimento cosmici" data la stretta correlazione tra la loro luminosità e il loro periodo. Credit: The Astrophysical Journal, 2011

Andiamo con ordine: l’universo si sta espandendo con una velocità di circa 73 km al secondo per megaparsec. Un parsec è la distanza tra l’ipotetico vertice di un angolo di un arcosecondo (1 / 3600 di grado) e gli altri due punti, quando tra questi due ci sia una distanza di una unità astronomica (la media della distanza terra-sole). Agli astrofisici piace desemplicizzare le cose semplici: in altri termini, un parsec è pari a 3.26 anni luce (equivalenti circa a uno sfacelo di Km).
Facciamo due conti: se un megaparsec è un milione di parsec, allora l’espansione cosmica procede di 73 millimetri al secondo per parsec (se preferite, 22 millimetri per anno luce). Dato che il Sole dista da noi circa 8 minuti luce, ne ricaviamo che, ogni secondo, lo spazio tra noi e il sole si “gonfia” di circa 334 nm (nanometri, o miliardesimi di metro).
Intendiamoci: questo succede ovunque, ed è un’espansione “fisica” della trama spaziale, e non un “espansione delle cose NELLO spazio VERSO l’esterno”. L’Universo è tutto quanto c’è, e non ha un “esterno”. L’espansione cosmica dal Big Bang in avanti NON è un’esplosione delle cose NELLO spazio, ma un’espansione DELLO spazio. Che, accidentalmente, contiene un sacco di cose.
Chiarificato questo punto, potete facilmente rendervi conto di quanto sia grande l’Universo. Questo risibile ma inesorabile aumentare dello spazio è in grado di far allontanare da noi oggetti molto distanti a velocità superiori a quella della luce.
Ebbene sì, non sto vaneggiando. Anche qui intendiamoci: gli oggetti lontani hanno sì un moto relativo rispetto alla loro “cornice locale”, che può essere anche decisamente rapido (centinaia di Km al secondo), ma li possiamo considerare in “quiete” su scala cosmica. Le lontane galassie non stanno allontanandosi da noi (e noi da loro) per inerzia di un movimento iniziato all’alba dello spaziotempo (che non può in nessun modo raggiungere la velocità della luce), ma perchè, fisicamente, lo spazio tra noi e loro sta aumentando. Questo ovviamente accade anche tra noi e la Galassia di Andromeda, ma il nostro moto relativo rispetto alla cornice locale verso Andromeda è molto più rapido dell’aumentare dello spazio, e per questo “non ce ne accorgiamo” – il risutato netto, è che la Via Lattea e Andromeda si stanno avvicinando, attraendosi gravitazionalmente.
Però, più aumentano le distanze, e più il movimento rispetto alla cornice locale diventa risibile rispetto all’espansione dello spazio.
E’ così che, pian piano, l’orizzonte delle cose che possiamo vedere (l’universo visibile) si sta inesorabilmente rimpicciolendo: oggetti lontani si allontaneranno sempre più velocemente da noi (meglio: lo spazio tra noi e loro aumenterà di dimensioni così tanto rapidamente) da superare la velocità della luce, rendendo impossibile per i fotoni emessi da oggetti lontani superare una quantità di spazio, tra noi e loro, che aumenta di più – ogni secondo – della distanza che questi fotoni possono percorrere – al secondo: per l’appunto, 299792 km.
Un’ultima curiosità: con dispiacere, devo avvertirvi che la metratura di casa vostra non sta aumentando. Gli atomi che la compongono sono da sempre immersi in un universo il cui spazio sta aumentando, e le dimensioni della vostra casa tengono conto anche di questa inesorabile e impercettibile espansione che assomiglia molto a una lievissima “forza centripeta”, più che efficacemente bilanciata dalle fortissime forze elettromagnetiche e forte.

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