Benvenuti nelluniverso. Tour astrofisico 2023 by AA.VV

autore:AA.VV. [AA.VV.]
La lingua: eng
Format: epub

Figura 5. Distribuzione delle galassie in uno spicchio equatoriale, dalla Sloan Digital Sky Survey. La Via Lattea è al centro. Ogni puntino rappresenta una galassia. I due settori rappresentano le galassie nella regione esaminata; le due regioni vuote sono regioni non coperte dall’indagine. Il raggio di questo diagramma è di circa 2,8 miliardi di anni luce (Da J. Richard Gott, M. Jurić et al., A Map of the Universe, in «The Astrophysical Journal», 624, 2, 2005, pp. 463-84).

Il raggio di questa figura è di 860 megaparsec, quasi 3 miliardi di anni luce. Perfino un ammasso di galassie sembra piccolo in questa immagine, ma la maggior parte delle galassie è distribuita in filamenti lunghi centinaia di milioni di anni luce. Un filamento particolarmente evidente con una lunghezza di 1,37 miliardi di anni luce, chiamato Sloan Great Wall (Grande Muraglia Sloan), compare un po’ sopra il centro dell’immagine. La misurazione di questa struttura valse a Richard e al suo collega Mario Jurić l’inserimento nel Guinness dei Primati del 2006 per «la struttura più grande dell’universo».

Si noti nella figura che la densità di galassie diminuisce in prossimità dei margini esterni della mappa. Questo perché le galassie in quelle regioni sono le più lontane da noi e sono quindi le più fioche. Soltanto una piccola frazione delle galassie più distanti sono abbastanza luminose perché la Sloan Digital Sky Survey ne misurasse i redshift in modo che potessero essere incluse in questa mappa.

Proprio come nel caso della CMBR, possiamo confrontare le configurazioni delle strutture disegnate dalle galassie con ciò che ci aspetteremmo in un universo in espansione soggetto alla gravità. Il risultato? Simulazioni particolareggiate al computer, che tengono conto degli effetti della materia oscura e dell’energia oscura, danno origine a strutture le cui proprietà statistiche sono in perfetto accordo con quelle visibili nell’immagine Sloan.

Questo, quindi, è il trionfo finale del modello del Big Bang. Abbiamo analizzato le predizioni del modello e le abbiamo confrontate con le osservazioni in ogni modo possibile. Abbiamo dedotto che l’universo nacque 13,8 miliardi di anni fa e ha quindi un’età leggermente maggiore di quella delle stelle più antiche. Abbiamo concluso che i nuclei di idrogeno e di elio si formarono nei primissimi minuti dopo il Big Bang, in un rapporto di 12:1, il che è esattamente ciò che si osserva. Abbiamo predetto l’esistenza e la temperatura della CMBR. Abbiamo predetto che la CMBR non avrebbe dovuto essere perfettamente uniforme ma avrebbe dovuto presentare delle fluttuazioni di una parte su 100.000, con proprietà statistiche in splendido accordo con le osservazioni. Infine, i modelli computerizzati del modo in cui queste fluttuazioni dovrebbero amplificarsi per effetto dell’instabilità gravitazionale predicono un universo altamente strutturato oggi, con galassie disposte lungo filamenti di centinaia di milioni di anni luce di lunghezza, proprio come mostrano le mappe della Sloan Digital Sky Survey. Il modello del Big Bang è ben di più che «una semplice teoria». È suffragato da una vasta gamma di prove empiriche quantitative e ha superato con successo tutte le verifiche cui l’abbiamo sottoposto.

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