Fred, e quella creazione continua

Ci penso, ci continuo a pensare. Del resto, il posto contribuisce non poco. Già la mattina, quando cerchi lo Hoyle building dell’Istituto di Astronomia di Cambridge, magari un pensiero ti ci viene.

HoyleFred Hoyle. Chi era costui?

In trasferta per un meeting di GAIA, mi trovo a passare più volte davanti alla sua statua, che troneggia nel parco dell’istituto.

Non è una statua di una bellezza esaltante, devo dire. Ma ottiene probabilmente il suo effetto. Mi ci fa pensare.

 

Fred Hoyle. Parco dell’Istituto di Astronomia di Cambridge (foto mia).
Chi era questo signore, insomma? Vi avviso, qui non tratteggerò una biografia nemmeno lontanamente completa. Coerente con il nostro procedere per pilloline astronomiche, spero soltanto di destare la vostra curiosità, alla quale potrete poi dare seguito investigando gli innumerevoli percorsi presenti in rete (ad iniziare dalla pagina di wikipedia, naturalmente).

Ebbene, questo signore — ora che scrivo la sua statua è ad una decina di metri da me — è stato intanto un signore molto eclettico. Sembrerebbe quasi un personaggio del Rinascimento, per certi suoi tratti.

Fu proprio lui a fondare il dipartimento di astronomia teorica dell’Università di Cambridge, nel 1967. Per poi lasciarlo, nel 1972, anche per via del sostegno crescente che la teoria del Big Bang stava ottenendo anche nell’ambiente scientifico inglese. Teoria che al nostro Fred — forse anche per motivi filosofici— non andava proprio giù.

Come scienziato, ha dato importantissimi contributi allo studio della formazione degli elementi nell’universo. Ma è rimasto particolarmente famoso proprio perché per questo, perché è stato un fiero oppositore della teoria del Big Bang. Sostenendo, in luogo di quello, un modello rivisitato dell’antico stato stazionario, modello chiamato stato quasi stazionario. Un modello in cui il “grande scoppio” viene sostituito dall’ipotesi di creazione continua di materia, in piccolo scoppi, che avrebbero luogo in certe parti specifiche di universo (all’interno dei nuclei galattici attivi, per esempio).

L’inizio di un famoso articolo a prima firma di Hoyle. Siamo nel 1993.

Un modello che è stato portato avanti con determinazione ed ostinazione, fino negli anni novanta del secolo scorso (mi è stato detto che già diventava molto molto faticoso arrivare a riviste prestigiose con queste teorie, e che articoli come quello che qui riproduciamo nella parte iniziale, hanno avuto un percorso alla pubblicazione molto sofferto). Modello, appunto, che è piano piano stato abbandonato dalla quasi totalità dei cosmologi.

Per il semplice motivo che tutti i nuovi dati che arrivavano a getto continuo dalle sonde e dagli strumenti puntati verso lo spazio, si incastonavano molto bene nello scenario del Big Bang. Molto meglio.

Su tutte, spiegare la radiazione cosmica di fondo togliendo il Big Bang, è veramente difficile. Ci si può provare, ma credetemi, è veramente ardua.

Quello di Hoyle è un modello, si badi bene, che si impernia su basi filosofiche bel diverse. E’ forse l’ultimo tentativo di riprendere l’idea che l’Universo esista da sempre, senza inizio e senza fine.

Capirete che lo scenario filosofico — ed anche metafisico — che implica tale teoria è totalmente differente da quello di un Universo che ha avuto inizio da un singolo evento di creazione ad un tempo preciso.

C’è però che i dati sono cocciuti. Di fatto, proporre altri scenari, via via che passava il tempo, era sempre più un faticoso arrampicarsi sugli specchi. E alla fine questo nella scienza, non paga.

Ma vorrei dire che la determinazione di Hoyle è stata preziosissima.

Perché ha messo il Big Bang davvero sotto torchio. Come la determinazione di Einstein verso la confutazione della meccanica quantistica. La scienza ha un bisogno grandissimo di queste visioni critiche, che mettono sotto test la teoria dominante.

Perché nessuna teoria è dogma, nella scienza. Ed è giustissimo verificarla al massimo grado. Così il Big Bang deve ad Hoyle molto più di quanto sembri, paradossalmente.

Hoyle che poi fu anche eccellente romanziere, ad esempio. Qualcuno avrà letto La nuvola nera, oppure Il primo ottobre è troppo tardi. Ve li consiglio, se non li avete letti. Potreste sorprendervi.

In ogni caso, questi signore che sta qui vicino a me, adesso, è stato veramente un grande dell’astronomia moderna. Gli dobbiamo tantissimo. E’ qualcuno che si è preso la briga di non adeguarsi acriticamente al pensare comune, ed ha seguito una sua visione.

Alla fine conta questo. Alla fine, con questo, fallire è (comunque) impossibile.

Grazie, Fred. Grazie davvero.

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