Quanto è grande l’Universo?

Tanto. Forse più di quanto non riusciamo a concepire.

Mappa dello spazio conosciuto

Vi invito a osservare questa immagine, recentemente sviluppata dal Baryon Oscillation Spectroscopic Survey, uno dei programmi più avanzati di osservazione dell’universo.

L’immagine si riferisce a circa un quarto della sfera celeste visibile dalla Terra. I puntini che vedete non sono stelle. Sono galassie! Vuol dire che ciascuno di quei puntini contiene almeno 100 miliardi di stelle, ma una galassia può arrivarne ad avere 1000 miliardi. Ed è solo il 3% della misurazione complessiva prevista dal programma. Ma facciamo un po’ d’ordine.

Piccolo dizionario gerarchico

Se dovessimo dare il nostro “indirizzo” a un alieno dovremmo dire: Terra, terzo pianeta dal sole, Sistema solare, Via Lattea, Gruppo Locale, Superammasso della Vergine, Superammasso Laniakea, Universo. Quindi, andando in ordine dal più grande al più piccolo: l’universo è l’insieme di tutta la materia e l’energia esistente. All’interno dell’universo, la materia è organizzata con ordine gerarchico. Ci sono i superammassi di galassie, che sono le strutture più grandi conosciute. Quello dove ci troviamo noi si chiama Lanikea, che significa “paradiso immenso” in lingua Hawaiana (Lanikea è stato descritto per la prima volta da un gruppo di astronomi dell’Università delle Hawaii). Nell’universo osservabile si stima la presenza circa di 10 milioni di superammassi. Prima della scoperta di Lanikea, largo circa 500 milioni di anni luce, il superamasso all’interno del quale ci troviamo veniva identificato come superamasso della Vergine, o locale, grande “solo” 110 milioni di anni luce, ma le recenti osservazioni hanno portato a considerare il superamasso della Vergine, solo un appendice del superamasso Lanikea. Tutte le galassie presenti in Lanikea sono influenzate dall’attrazione gravitazionale di un singolo ammasso di galassie molto denso, conosciuto come Grande Attrattore, del quale seguono il movimento. All’interno del superamasso della Vergine noi ci troviamo in un più piccolo ammasso di galassie, conosciuto come gruppo locale, che include più di 54 galassie. Quindi arriviamo alla nostra galassia, la Via Lattea, larga 100.000 anni luce e che si stima contenga tra i 100 e i 400 miliardi di stelle. La nostra stella è il sole e il nostro pianeta è appunto il terzo partendo dal sole, la Terra, con un solo satellite naturale, la Luna.

I più grandi

Si dice che l’astronomia porti all’umiltà. In effetti non solo non siamo affatto al centro dell’universo, ma non sembriamo neanche particolarmente importanti. La stella più grande conosciuta, UY Scuti, è la bellezza di 1.708 volte più grande del nostro sole, il pianeta più grande osservato, TrES-4b, è quasi il doppio (1,799 volte) di Giove che è il pianeta più grande de sistema solare, a sua volta è 1.321 volte più grande della Terra. La galassia più grande osservata, NGC 6251, è 100 volte più grande della Via Lattea.

Quanto è grande l’universo?

Ma quindi quanto è grande l’universo in cui viviamo? A questa domanda per il momento non c’è risposta ed è possibile che non ci sarà mai. Uno dei primi problemi è che semplicemente non tutto l’universo è osservabile. Infatti dal momento che l’universo, almeno secondo l’ormai consolidata teoria del Big Bang, ha un’età finita (è nato circa 14 miliardi di anni fa), e che nulla può propagarsi più velocemente della luce, che pure ha una velocità finita (circa 300.000 km al secondo), è evidente che non può essere osservato nulla di più distante dello spazio che la luce può percorrere in tutta l’esistenza dell’universo. In realtà non è proprio così, poiché è stato osservato che la struttura stessa dello spazio si sta espandendo per cui è possibile osservare anche oggetti più distanti, poiché quando la luce li ha lasciati erano più vicini. In ogni caso, tenendo anche conto dell’espansione dello spazio, che pure ha una velocità finita, rimane un limite invalicabile: al momento l’universo teoricamente osservabile è una sfera con il diametro di 92 miliardi di anni luce. Oltre questa distanza non possiamo sapere nulla. Ciò non toglie che possano essere sviluppai dei modelli matematici per comprendere forma e dimensioni dell’universo. Innanzi tutto non sappiamo ancora se l’universo è finito o infinito. Nel primo caso verrebbe da chiedersi “cose c’è al confine e cosa c’è oltre”, ma la domanda non ha senso. Lo spazio, o meglio lo spazio-tempo, è qualcosa che si è generato con l’universo stesso, per cui semplicemente non esiste lo spazio oltre l’universo, così come non esisteva il tempo prima dell’universo. Altro problema nello stabilire la geometria e dimensioni dell’universo è quello del tempo: è stato stabilito che l’universo è in espansione per cui potrebbe avere una forma variabile nel tempo, ma non ha senso parlare di un preciso istante per l’intero universo poiché il tempo scorre in maniera diversa in regioni diverse. Infine rimane il problema della forma, o meglio la geometrica che segue. I modelli più recenti propongono una geometria euclidea, piana, che è quella a cui siamo abituati, ma se seguisse alti tipi di geometrie curve (ad esempio fosse a forma di ciambella), noi potremmo navigare sempre dritti e alla fine ritrovarci nel punto di partenza, per cui non ha più senso parlare confine.

Queste considerazioni possono farci sentire disarmati, ma preferisco far prevalere un altro sentimento, quello della meraviglia. Siamo davvero in un “paradiso immenso”, tutto da scoprire.

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