E adesso, Einstein? Le galassie lontane si muovono più velocemente della velocità della luce

Una delle prime cose che impariamo nelle lezioni di scienze è che nulla può viaggiare più velocemente della velocità della luce. Questa è una regola fondamentale proposta da Albert Einstein nella sua teoria della relatività. Ma i fisici ora credono che almeno una cosa possa infrangere questa regola, l’universo stesso. Gli astronomi ritengono che le galassie si stiano allontanando dalla nostra ad una velocità maggiore della velocità della luce. Di conseguenza, probabilmente non saremo mai in grado di vederle.

Il nostro universo ha 13,78 miliardi di anni, all’inizio era concentrato in un punto molto piccolo e denso, è esploso in un evento che chiamiamo Big Bang. Dopo l’esplosione, l’universo si espanse a una velocità di 10¹⁶ in una frazione di secondo, durante un periodo di inflazione che avvenne ad una velocità maggiore di quella della luce. Dopo ciò, si è immaginato che l’universo si sarebbe espanso a un ritmo costante o addirittura rallentato.

Invece, il tasso di espansione dell’universo è accelerato. E ci sono posti nell’universo così distanti che i fotoni non ci arriveranno mai. Di conseguenza, i bordi del nostro cosmo rimangono in ombra. Ciò che è oltre ad essi è un mistero che non potremo mai risolvere.

Questa espansione si sta ancora verificando a un ritmo sempre crescente. E non è solo materia, ma è la trama dell’universo stesso. Inoltre, le galassie più distanti sembrano muoversi più velocemente di quelle che ci sono più vicine. Potrebbero persino esserci alcuni movimenti più veloci della luce – e in tal caso, li individueremmo difficilmente.

Il tasso di espansione universale è di 68 chilometri al secondo per megaparsec. Un parsec è 3,26 milioni di anni luce, mentre un megaparsec contiene un milione di parsec. Ad ogni parsec più lontano da una galassia più lontana della nostra, dobbiamo aggiungere 68 km / s alla sua velocità.

Quando raggiungono circa 4.200 megaparsec, le galassie viaggiano più veloci della luce: solo per curiosità, 4.200 megaresec equivale a 130.000.000.000.000.000.000 km. Gli astronomi possono calcolare quanto una galassia è lontana dalla distanza percorsa e quanto tempo impiega per percorrere quella distanza, osservando attentamente la luce che proviene da essa.

Galassie rosse

Possiamo dire fin dove si trova una galassia da qualcosa chiamato redshift e dal passaggio al blu. Quando una galassia si allontana, la luce impiega più tempo a raggiungerci. Tutto questo spazio tra la galassia e noi costringe la lunghezza d’onda della luce ad allungarsi, spostandola verso la parte rossa dello spettro. Questo è noto come redshift. Questi oggetti che si allontanano da noi appaiono rossi mentre quelli che si muovono verso di noi le cui lunghezze d’onda si accorciano sembrano blu.

La cosa più lontana che possiamo scoprire è lo sfondo a microonde cosmico (CMB), un residuo di ciò che è rimasto Big Bang. Creato 13,7 miliardi di anni fa, ora si estende in modo omogeneo a 46 miliardi di anni luce in tutte le direzioni.

Secondo Paul Sutter, un astrofisico della Ohio State University e capo scienziato del COSI Science Center, l’idea che la velocità della luce sia la velocità massima per materia (o dati) proviene dalla relatività speciale di Einstein. Ma fa parte di quella che lui chiama “fisica locale”. Può e, anzi, dovrebbe essere applicata  a cose vicine.

Lontano, nelle profondità dello spazio, tuttavia, si applica la relatività generale, ma non la relatività speciale, e questo rende la luce non più esattamente il parametro, poiché la velocità più alta diventa meno certa. L’implicazione di un universo in costante accelerazione è una malinconica morte cosmica. Nel corso di miliardi di anni, si ritiene che le galassie si espanderanno così distanti che i gas che si riuniscono per formare le stelle non saranno più  in grado di riunirsi.

La luce proveniente da altre galassie non può neanche raggiungerci . E senza la formazione di nuove stelle, non si potranno   sostituire quelle che si sono esaurite. Questo significa un lento sbiadire di tutta la luce nell’universo e, invece, un cosmo avvolto per sempre nell’oscurità gelida. L’universo letteralmente si cancellerà, a meno che altre forze non possano neutralizzare questo fenomeno. [ Big Think ]

Fonte: hypescience.com

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