Domandina: quanto è vecchio l’Universo?

Quanto è vecchio il nostro Universo? Certo è una di quelle domande la cui portata è così vasta che esula dall’ambito strettamente astronomico per interessare anche le persone più lontane dalla scienza (personalmente, ricordo come – in ben più giovane età – pensavo fosse una domanda alla quale non si potesse fornire risposta scientifica ragionevole….) Sfortunatamente, non abbiamo un indicatore diretto e assoluto per l’età dell’Universo. Vi sono tuttavia dei “sistemi” ai quali ricorrono gli astronomi per arrivare ad una stima piuttosto affidabile.

Il primo è che l’Universo è antico almeno come i più vecchi oggetti che sono contenuti in esso. E’ una assunzione ragionevole e di buon senso, ed un buon punto di partenza per la risposta all’impegnativa domanda. Dunque si arriva allora a chiedersi: quali sono gli oggetti più vecchi dei quali possiamo determinare l’età? Le stelle sono dei candidati promettenti; comunque bisogna tener in conto diversi fattori per arrivare ad una buona stima (massa, composizione chimica, etc…).

Da varie considerazioni, emerge che le stelle più antiche si trovano presumibilmente negli ammassi globulari, hanno piccola massa (e dunque tempi di vita più lunghi) e scarsità di elementi pesanti. In particolare, stelle in fase di nana bianca, che hanno consumato il loro combustibile nucleare e stanno lentamente raffreddandosi, sono tra le più adatte ad essere usate come indicatori di età: osservazioni di tali stelle in ammassi globulari ci portano a concludere che l’età della Via Lattea è approssimativamente di 12 miliardi di anni.

La parte superiore dell’immagine mostra l’intero ammasso globulare galattico M4, che contiene diverse centinaia di migliaia di stelle. Le due fotografie più in basso mostrano invece un ingrandimento di una data regione dell’ammasso. Le stelle marcate con un circoletto blu sono nane bianche, probabilmente alcuni tra gli oggetti più antichi dell’intero Universo…
Crediti:
NASA/H.Richer/NOAO/AURA/NSF.

Un secondo sistema per capire quanto è vecchio l’Universo, è ricorrere alla teoria del Big Bang, estrapolando “all’indietro” le evidenze osservative attuali. Anche questo compito non è facile perchè bisogna tenere conto di un insieme di fattori non tutti ben conosciuti (materia ed energia “oscure” possono influenzare significativamente il tasso di espanzione, per esempio); le migliori stime attuali sono di 13,7 miliardi di anni (dunque la Via Lattea è appena un poco più giovane dell’Universo stesso, secondo tali evidenze).

German Aereospace Center, Astronomy Question of the Week 52

Pubblicato da

Marco Castellani

Ricercatore astronomo, appassionato di letteratura, musica, computer e programmazione. Marito, papà  di quattro.
http://www.marcocastellani.me

8 commenti su “Domandina: quanto è vecchio l’Universo?

  1. Domandina… 🙂 Inizi molto bene questo splendido articolo.
    Noto con piacere che gli ammassi globulari continuano ad attirarti, ma è una forza di gravità intensa, e riesco a capirla molto bene!
    Sapere che l'Universo è vecchio di 13,7 miliardi di anni è una gran bella cosa: una stima molto precisa che fino a poco tempo fa non si conosceva affatto. In realtà, la trovo molto in tema con la fine dell'anno terrestre!
    Buon fine anno a tutti i lettori di GruppoLocale e, naturalmente, a te, Marco!

    Sabrina

  2. Grazie Sabrina, sei davvero gentile nella valutazione dei miei articoli! Comunque è vero, quando vedo che c'è di mezzo un ammasso globulare.. non riesco a non farmi catturare (gravitazione forte, è vero!!) e alla fine un post lo scrivo!! In effetti sono oggetti affascinanti, ma per uno “stellare” sono davvero un punto fermo imprescindibile.. quante cose abbiamo capito studiandoli!! Sembra siano lì (vicini, dopotutto) per dire “studiatemi, vedrete quante cose potrete capire…” 😉

    Auguri anche da parte mia a te e tutti i lettori di GruppoLocale, per un sereno nuovo anno!
    Marco

  3. Quando ero studentessa e seguivo i corsi di Astronomia, gli ammassi globulari erano uno degli argomenti più interessanti e coinvolgenti. Pensa che ho preso la lode su un esame proprio parlando degli ammassi. Belli i diagrammi, mi facevano sempre emozionare. Poi però ho scelto i buchi neri supermassicci, non so spiegarti perchè…
    Ora di cose nuove da allora ne sono state scoperte tantissime. Ho partecipato ad una conferenza un paio di anni fa ed era incredibile il salto di qualità che ho notato dagli articoli pubblicati in quel periodo.
    Buon Anno a tutti! Che sia migliore di quello che stiamo perdendo.

    Sabrina

  4. Domandina da parte mia… ma nessuno ha mai preso in considerazione che dopo il BB si potrebbe essere generato il tutto e questo non sia quello che cediamo oggi? mi spiego meglio: dopo il BB si forma la materia, questa si addensa, crea stelle pianeti con rispettive galassie, ammassi etc.; queste conducono la loro vita, crescono muoiono e creano altre galassie, nebulose, ammassi con nuove stelle, buchi neri e pianeti… insomma, non è che oggi osserviamo la “seconda generazione” dopo il BB se non addirittura la 3a o la 1000ma?

  5. Bella domanda, Giuseppe. Ora non sono al computer e devo essere breve,
    poi ci torneremo… Quel che ci dice a che generazione siamo, è la
    chimica della superficie delle stelle… Il Sole non è di “prima
    generazione” ad esempio, troppo ricco di elementi “pesanti”. Ci
    torneremo, comunque!
    Marco

    Il 31/12/09, Disqus<> ha scritto:

  6. Si, la teoria per cui più materiali pesanti ci sono più è antico l'oggetto studiato la so… e mi sta anche bene per carità! Più che altro mi domandavo tempo fà se non vi fosse un processo inverso a quello che dall'idrogeno porta al ferro. Magari i buchi neri (o magari solo i supergiganti buchi neri) raccolgono la materia e dal “piombo” arrivano all'elio… E quindi rigenererebbero l'universo, portando indietro l'orologio e quindi sballando le nostre analisi.
    Certo, ipotizzando un meccanismo come questo si potrebbe arrivare a pensare che arrivati ad un certo punto questa materia rigenerata debba distaccarsi dal buco nero, magari attraverso un'esplosione, e questo porterebbe poi ad ipotizzare che non vi è stato un unico big-bang ma molti, uno per ogni buco nero esistito in passato…
    Beh, non ci fate caso, sono elucubrazioni di uno che deve passar la notte da solo in un ufficio.

  7. Beh, che io sappia, non sono conosciuti meccanismi all'opera, nell'Universo, capaci di “ringiovanire” la materia, ovvero farle percorrere il processo inverso. Per questo si può leggere bene la storia dell'Universo stesso attraverso la storia dell'arricchimento nucleare della materia in esso contenuta!

    C'è stato tempo fa, bisogna dire, il caso di illustri scienziati (il nome Arp dice qualcosa, ai cosmologi…) che ipotizzarono in una serie di articoli – che personalmente scorsi con interesse e curiosità – che i quasar fossero “punti di creazione” di materia, ove potesse originarsi materia non processata ad un certo tasso: era – da come la vedo io – un ingegnoso tentativo di tenere in piedi la teoria dello “stato stazionario” rivista e corretta, per interpretare i moderni dati sperimentali… Non vorrei essere drastico, ma non credo che tale curiosa interpretaione abbia un largo seguito (anche se la considero importante perchè mette alla prova – come necessario per ogni cosa in fisica – la teoria del Big Bang, comunque largamente accreditata)

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