Guardare il cielo stellato e rendersi conto di essere su una specie di astronave che sta viaggiando nel cosmo, è una suggestione che mi emoziona. Lassù c’è veramente di tutto: reazioni nucleari, chimiche, fotoni in viaggio, particelle virtuali, spaventosi buchi neri… E posti incredibili. Come quello riportato da una notizia che forse avete già letto: gli astronomi della Nasa, grazie a una rete di 66 radiotelescopi (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, ALMA) inaugurata nel marzo di quest’anno, sono riusciti a scovare la zona più fredda dell’Universo... (continua)
Guardare il cielo stellato e rendersi conto di essere su una specie di astronave che sta viaggiando nel cosmo, è una suggestione che mi emoziona. Lassù c’è veramente di tutto: reazioni nucleari, chimiche, fotoni in viaggio, particelle virtuali, spaventosi buchi neri… E posti incredibili.
Come quello riportato da una notizia che forse avete già letto: gli astronomi della Nasa, grazie a una rete di 66 radiotelescopi (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, ALMA) inaugurata nel marzo di quest’anno, sono riusciti a scovare la zona più fredda dell’Universo. Da noi dista 5000 anni-luce (47.302.640 miliardi di chilometri) e si trova nella costellazione del Centauro: si chiama Boomerang, è una nebulosa planetaria*, cioè una nuvola di polvere stellare a forma di clessidra che, come un’ostrica che racchiude una perla, circonda una stella giunta alla fase finale della sua vita.
È visibile perché la stella sta debolmente illuminando il suo impalpabile involucro, un po’ come un raggio di sole, con la giusta angolazione, fa vedere la polvere sospesa nell’aria. Dicevo che questo gas è freddissimo: si trova a -270,35 °C (in media l’Universo ha una temperatura di -270,42 °C). Il gas è freddo perché si sta rapidamente espandendo lla velocità di 600.000km/h. È lo stesso principio per cui, per raffreddare una cucchiata di risotto incandescente, soffiamo: il fiato che costringiamo ad uscire attraverso le labbra strette, si espande di colpo e così non esce a 37 gradi (la temperatura del nostro corpo) ma qualche grado in meno.
Però è strana questa cosa. Nel cosmo, secondo le stime, esistono 10 alla 24 stelle, cioè 1 seguito da 24 zeri. Una stellina piuttosto insignificante come il nostro Sole ha una temperatura superficiale di 5500 °C. Quindi con tutte queste fornaci nucleari, come mai l’Universo è così freddo?
Innanzitutto le stelle irradiano energia termica in ogni direzione: il calore che arriva in un determinato punto, è solo una piccola parte. Per esempio l’energia solare assorbita da continenti e oceani qui sulla Terra, fa in modo che la temepratura media del nostro pianeta sia solo 15 °C.
Altra questione: le stelle irradiano nello spazio vuoto. Non c’è nulla che intercetti il loro calore e lo trattenga. Quando mi metto al Sole e sento i suoi raggi infrarossi che colpiscono la mia pelle, sento le guance calde perché le cellule della mia pelle stanno assorbendo gli infrarossi e accumulano calore. Ma se i raggi infrarossi non si “posano” su nulla, il calore si sparpaglia nello spazio, come un profumo spruzzato in una stanza.
E qui sorge un altro problema (la fisica è piena di scatole cinesi!). Il calore che viaggia attraverso l’Universo non viene assorbito da corpi tipo altre stelle, pianeti, nebulose, comete, ecc perché la quantità di calore diminuisce rapidamente all’aumentare della distanza. Basti pensare a quando ci mettiamo davanti a un camino: avete notato che basta allontanarsi di poco per non sentire più il calore? Ma le enormi distanze non bastano ancora non basta per spiegare l’ultra-gelo cosmico. Il fatto è che il nostro cosmo è troppo giovane per essere molto caldo.
Supponiamo che l’Universo sia stabile: il numero delle stelle che nascono, è (più o meno) uguale a quelle che si spengono. Ma allora il calore emesso da tutte le stelle, da quando esiste l’Universo, dovrebbe accumularsi negli anni. Un po’ come le eredità che passano di genitori in figli: se non ci sono incidenti finanziari, i rampolli più giovani si trovano, alla fine, con grandi fortune accumulate negli anni. Quindi man mano che le stelle bruciano, il loro calore dovrebbe accumularsi. Infatti sarebbe così ma… non ci sono le condizioni adatte: il nostro cosmo non è abbastanza vecchio e non è abbastanza piccolo.
*l’aggettivo “planetario” è fuorviante. Fu coniato dall’astronomo tedesco Frederick William Herschel negli anni Ottanta del 1700 perché quando osservava questi oggetti al telescopio, gli sembravano pianeti circondati da nebulose.
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