Un universo in continua espansione

La nostra attuale percezione dell'aspetto e delle dimensioni dell'universo è profondamente diversa da quella che avevamo solo un centinaio di anni fa. Nei primi decenni del secolo scorso, infatti, il concetto di galassie fuori dalla nostra non esisteva affatto: gli astronomi erano convinti che tutti gli oggetti che osservavano in cielo, ad occhio nudo o con i telescopi dell'epoca, facessero parte della nostra galassia, la Via Lattea, e che l'intero universo allora conosciuto si riducesse sostanzialmente ad essa.

Questa visione del mondo fu rivoluzionata nel 1929 grazie al lavoro degli astronomi statunitensi Slipher e Hubble: con le loro osservazioni, si accorsero che alcune “nebulose” si trovavano ad una distanza molto maggiore rispetto al diametro della nostra galassia. Scoprirono così che queste “nebulose” erano in realtà altre galassie, distinte e molto lontane dalla nostra: era nata così l'astronomia extra-galattica, e l'universo, nell'immaginario collettivo, era all'improvviso diventato immensamente più grande.

Inoltre, quasi tutte le galassie osservate da Hubble e Slipher mostravano una caratteristica molto importante: si stanno allontanando da noi, con una velocità tanto più grande quanto più sono lontane. E poiché la Terra non si trova in una posizione particolare all'interno dell'universo, l'unica spiegazione possibile è che tutte le galassie si allontanano l'una dall'altra, e che l'universo stesso si sta espandendo.

L'osservazione dell'espansione dell'universo calzava perfettamente con le predizioni che Einstein, Friedmann, Lemâitre ed altri fisici stavano ricavando proprio in quegli anni, basate sulla Teoria della Relatività Generale. Ma non dobbiamo pensare che l'universo si stia espandendo all'interno di un qualcosa di esterno e più grande: è lo spazio stesso, inteso come distanza tra oggetti (come le particelle o, in questo caso, le galassie), che si sta espandendo, e continuerà a farlo in futuro.

L'espansione dell'universo è ormai un dato assodato da circa 80 anni, confermato da dati sempre più precisi. La sua dinamica, tuttavia, è ancora oggetto di intenso studio: nell'ultimo decennio, infatti, gli astronomi hanno scoperto che circa 5 miliardi di anni fa l'espansione ha iniziato ad accelerare. Questo fenomeno viene comunemente attribuito ad una componente dell'universo, la cosiddetta “energia oscura”, di cui si sa ancora molto poco: comprendere meglio la natura di questa misteriosa componente è uno degli obiettivi chiave della ricerca astronomica dei prossimi anni.

CLAUDIA MIGNONE

Le galassie nell'universo che si espande si allontanano l'una dall'altra, proprio come i puntini sulla superficie di questo palloncino. Foto: J. R. Eyerman/Time & Life Pictures/Getty Images