Perchè il cielo notturno è buio anche se ci sono miliardi di stelle? Che cos’è la materia oscura? Esiste il vuoto? Nella Via Lattea ci sono altri sistemi solari e pianeti come la Terra? Nel suo ultimo libro “Il buio oltre le stelle”, Amedeo Balbi, ricercatore a Tor Vergata, ripercorre la storia dell’astronomia ed esplora i lati oscuri dell’universo. Leggi tutto

di Pamela Pergolini

Amedeo Balbi, ricercatore a Tor Vergata, non si definisce tecnicamente “un cervello rientrato” dal momento che è tornato in Italia senza una legge apposita. Sta di fatto però che il ricercatore romano, classe 1971, dopo un’esperienza all’università di Berkeley, California, e al Jet Propulsion Laboratory di Pasadena, ha scelto di restare e insegnare Astrofisica nel nostro Ateneo. Attualmente partecipa alla missione spaziale Planck, uno dei progetti più importanti nel mondo per spiegare le origini del cosmo.

Nel suo ultimo libro “Il buio oltre le stelle”  (codice edizioni), Balbi  ripercorre la storia dell’astronomia raccontando gli straordinari risultati raggiunti dall’uomo ed esplorando i lati oscuri dell’universo, consapevole che i segreti da strappare al buio del cielo  notturno sono ancora tanti. nel 2011 cadono i cinquant’anni del il primo uomo che viaggiò nello spazio. Era il 12  aprile 1961  e Yuri Alexeievich Gagarin, giovane pilota dell’aviazione sovietica, partì dalla base segretissima Baykonur sulla navicella Vostok.  E mentre dagli oblò osservava  le nuvole e le ombre che queste proiettavano sulla Terra lontana vide il “cielo nero, pieno di stelle, come un campo arato e seminato di fresco”.

D: Il cielo notturno è scuro anche se ci sono miliardi di stelle e non ci sono grandi ostacoli a fermare la luce. Qual è il motivo?

R: In effetti ci sono polveri diffuse nella nostra galassia che assorbono parte della luce emessa dalle stelle. Ma dietro il fatto che il cielo notturno è buio c’è un motivo più profondo: non riusciamo a vedere le galassie più lontane perché la loro luce è stata “spostata verso il rosso” a causa dell’espansione dell’universo. Inoltre, siccome la luce viaggia a velocità finita, quando guardiamo lontano guardiamo anche indietro nel tempo. Guardando molto lontano, non vediamo galassie perché ancora non si erano formate. Quindi, il fatto che il cielo notturno sia buio è in un certo senso una prova del fatto che l’universo ha avuto un’origine e che si espande.

D: Brian Greene, fisico statunitense, tra i più famosi sostenitori della teoria delle stringhe, a proposito della teoria dell’espansione dell’Universo usa l’’immagine dei semi di papavero in un muffin che si separano durante la cottura mentre la pasta cresce per parlare delle galassie che si distanziano mentre lo spazio in cui si trovano si espande.  Ma che cos’è che allontana le galassie sempre più velocemente e a che cosa porterà questa accelerazione?

R: Per molto tempo i cosmologi non si sono posti davvero il problema. Rimandavano tutto all’evento iniziale – il “big bang” – senza fare ipotesi su cosa abbia dato origine all’espansione. Oggi si pensa che una spiegazione possa essere legata all’energia associata allo spazio vuoto, un argomento molto complesso su cui purtroppo ancora non abbiamo le idee molto chiare. Oltre a far iniziare l’espansione, questa energia del vuoto potrebbe spiegare perché l’espansione oggi sta accelerando, come mostrano alcune osservazioni astrofisiche.

D: Einstein non credeva nell’espansione dell’universo, per questo aveva  inserito nelle sue equazioni la famosa “costante cosmologica”.  Nonostante il suo “abbaglio” qual è stata la forza della sua idea?

R: Be’, non è che non credesse nell’espansione: quando derivò le equazioni della relatività generale, l’espansione non era stata ancora scoperta. Però lui si lasciò sfuggire la possibilità di prevederla, e anzi inserì la costante cosmologica proprio per fare in modo che l’universo restasse statico. Quando l’espansione fu scoperta, Einstein ritenne che la costante cosmologica fosse stato un abbaglio. Ma oggi invece sappiamo che non è così: la costante cosmologica di Einstein può essere vista proprio come l’energia del vuoto cui accennavo prima, quella che potrebbe spiegare l’espansione accelerata dell’universo.

D: Che cos’è la luce fossile e quali segreti dell’universo può svelare?

R:L’universo primordiale era molto più denso e caldo di oggi. Era molto simile all’interno di una stella. Tutta la luce presente all’epoca è rimasta nell’universo, ma nel frattempo si è “raffreddata”, per via dell’espansione, diventando radiazione a microonde, impossibile da vedere a occhio nudo. Ma studiandola con strumenti adeguati è possibile ottenere informazioni sulle prime fasi dell’evoluzione dell’universo. È quasi come guardare “direttamente” cosa c’è stato dopo subito dopo il big bang. In questo senso, è una sorta di testimonianza fossile del passato del cosmo.

D: Big Bang, Big Crunch, Big Rip: quale futuro per l’universo?

R: Non lo sappiamo di sicuro. La presenza della costante cosmologica (o dell’energia del vuoto) complica le cose. Secondo il modello più semplice, l’universo dovrebbe espandersi per sempre. Ma è anche possibile, per modelli più complicati, che l’espansione si inverta in futuro. Secondo alcuni studi recenti, potremmo non essere mai in grado di risolvere definitavamente la questione.

D: Recentemente gli scienziati della NASA hanno scoperto che nella Via Lattea, la nostra galassia, ci sono 1235 potenziali pianeti e 54 di questi sono nella cosiddetta “Goldlocks Zone”, o cintura verde, una fascia considerata abitabile. Possiamo parlare di copie del sistema solare?

R: È ancora troppo presto per dirlo con certezza. Si tratta di potenziali candidati, che dovranno essere confermati attraverso ulteriori osservazioni. E anche una volta accertato che i pianeti siano nella Goldilocks Zone, non è detto che essi siano davvero abitabili. Ma è un’area di ricerca in cui si stanno facendo progressi a un ritmo sempre maggiore: per sapere come stanno le cose non resta che aspettare.