Il viaggio della luce

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Di Sesto Caio Asinelli, nipote del celebre Raglino Muletti, soprannominato: lo Strolago di Vaglia

Quasi 14 miliardi di anni. Così tanto tempo dura il viaggio della prima luce emessa nell’Universo al momento del Big Bang e giunta fino a noi, scoperta dai premi Nobel Penzias e Wilson come una radiazione di fondo che permea tutto l’Universo nelle microonde. Un viaggio così lungo, inimmaginabile anche per i pendolari che usano i mezzi pubblici per raggiungere il lavoro ogni mattina, dipende dal fatto che la luce, nonostante si muova velocissima (circa 300000 km/s, più di un miliardo di km/h), non si propaga istantaneamente ma impiega un dato tempo per coprire una certa distanza.
Sebbene la questione della propagazione della luce fosse fonte di dibattito già nell’antica grecia, il primo a tentare una misura della velocità della luce fu Galileo Galilei, che provò a misurarla usando semplicemente due lanterne schermate da un drappo. Galileo e un suo assistente si piazzarono su due colline intorno a Firenze, a qualche km di distanza; l’assistente avrebbe dovuto scoprire la sua lanterna non appena la luce emessa da quella di Galileo l’avesse raggiunto: il doppio della distanza fra le due colline divisa per il tempo tra l’accensione della prima lampada e il momento in cui la luce dell’assistente fosse stata scorta da Galileo avrebbe dovuto dare una stima della velocità della luce. Sfortunatamente per il grande scienziato, la distanza era troppo piccola perché si potesse misurare una differenza significativa di tempo con i mezzi dell’epoca, dal momento che la luce impiega solo 3 milionesimi di secondo per attraversare un chilometro.

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Il tempo impiegato per percorrere le immense distanze che separano gli oggetti celesti è invece considerevole, e infatti la prima misura della velocità della luce fu ottenuta nel 1676 dall’astronomo danese Ole Rømer, misurando con estrema precisione le differenze dell’orbita di Io, una della lune di Giove, a seconda della distanza del pianeta gigante dalla Terra.
Per questo motivo le distanze astronomiche vengono spesso calcolate proprio in base al tempo che la luce impiega per raggiungerci da una data sorgente. Se la Luna, ad esempio, si trova a soli 1,3 secondi luce da noi, il Sole è già a 8,5 minuti luce. La stella più vicina al Sole, Proxima Centauri, dista ben 4,2 anni luce: un ipotetico appassionato di serie tv su un pianeta attorno a quella stella capace di captare i nostri segnali radiotelevisivi sarebbe quindi ancora fermo alla terza stagione di Games of Thrones! La luce della Stella Polare che osserviamo questa notte è invece partita più di 400 anni fa, mentre Galileo sulla Terra faceva segnali tra le colline.
Più gli oggetti sono lontani, e più ci appaiono come erano nel passato. La galassia di Andromeda, l’oggetto più lontano osservabile a occhio nudo sotto un cielo terso e buio, dista ben 2,2 milioni di anni luce: ricordatevelo quando andrete dall’oculista che vorrà farvi credere che non riuscite a vedere che a pochi metri di distanza! La galassia più lontana osservata finora dagli astronomi è così distante dalla Terra che la luce emessa dalle sue stelle impiega ben 13 miliardi di anni per arrivare fino a noi. Osservare l’Universo lontano equivale quindi a viaggiare in una gigantesca macchina del tempo, permettendo agli Astronomi di indagare l’evoluzione e la formazione delle stelle, delle galassie e di tutte le strutture dell’Universo, dal momento che osservano gli oggetti più lontani come apparivano miliardi di anni fa.

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Il lavoro degli Astronomi che studiano l’evoluzione delle strutture cosmiche e delle galassie assomiglia quindi per certi aspetti a quello di un paleontologo, che cerca di ricostruire l’evoluzione delle specie attraverso i resti fossili ritrovati nelle rocce. Per scavare sempre più nel passato non serve però scavare più in profondità, ma sviluppare e costruire telescopi sempre più potenti per riuscire a carpire i fiochi baluginii delle prime Galassie che si sono accese nel Cosmo. Poche settimane fa è stata proprio per questo posta la prima pietra di un telescopio gigante con uno specchio da 40 metri, il più grande mai costruito. L’Extremely Large Telescope sorgerà sulle Ande Cilene, e parlerà anche un po’ italiano, dal momento che i nostri istituti di ricerca sono coinvolti nello sviluppo della sua strumentazione e le nostre industrie sono incaricate della realizzazione dell’immensa struttura del telescopio e della cupola che lo proteggerà.

Giovanni Cresci

Giovanni Cresci

Giovanni Cresci è un astrofisico fiorentino dell’Osservatorio di Arcetri. Con un passato da cervello in fuga in Cile e Germania, è poi rientrato in patria lasciando il cervello chissà dove. Dice di studiare l’evoluzione delle galassie, ma più che altro cerca di sopravvivere ai suoi figli.
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