L’astronomia è la scienza che studia tutti i corpi celesti, da ogni punto di vista, senza alcun limite alla grande curiosità degli esseri umani.
Sicuramente la disciplina più antica, praticata da tutte le grandi civiltà del passato.
Gli antichi Egizi erano astronomi eccellenti; prima di loro addirittura i Babilonesi ed i Fenici. Nelle epoche più recenti, nell’antica Grecia fiorirono alcune delle più alte teorie astronomiche, tra le quali la teoria copernicana, secondo cui la Terra ruota intorno al Sole.
L’astronomia osserva e studia, con leggi fisiche, quindi oggettive e non interpretabili, il cielo. Studia tutti gli eventi che si verificano nell’Universo. L’Universo è uno spazio sterminato pieno di stelle, pianeti, gas, galassie.
Gli oggetti ed i corpi celesti in esso contenuti hanno comportamenti unici, completamente estranei alla comune esperienza, per questo, spesso, risultano assolutamente spettacolari, strani, impressionanti.
Alcune grandezze molto comuni, come le distanze, le dimensioni, i tempi, con le quali siamo abituati a convivere nelle nostre esperienze su questo piccolo pianeta chiamato Terra, sono molto diverse se rapportate all’Universo, un posto dove tutto tende ad essere incredibilmente grande, ben maggiore di quanto la nostra immaginazione sia in grado di visualizzare.
State attenti, non è l’Universo ad essere differente dalla Terra, ma il nostro pianeta ad essere limitato rispetto alla grandezza e complessità del cosmo.
Oggi scopriremo alcune grandezze dell’Universo (come ad esempio distanze, dimensioni, tempi ecc). Buona lettura!
1. Le distanze
Le distanze degli oggetti dell’Universo sono molto più grandi di quelle alle quali siamo abituati.
La Luna è il corpo celeste a noi più vicino, orbitando intorno al nostro pianeta ad una distanza media di 380000 km.
Il pianeta più vicino a noi è Venere, che nei periodi di massima vicinanza arriva a circa 30 milioni di km.
Il Sole, la stella che ci da la vita, e intorno alla quale orbitano tutti i pianeti, si trova a circa 150 milioni di km.
Questa distanza è presa come unità di misura per il sistema solare ed è identificata con la sigla UA o AU, ovvero Unità Astronomica.
Giove, il più grande pianeta del sistema solare, dista circa 600 milioni di km dalla Terra, ovvero 4,2 UA.
Saturno, il più distante visibile ad occhio nudo, si trova a circa 1,5 miliardi di km, 10 UA. Questi numeri sembrano già enormi, eppure siamo nelle immediate vicinanze del nostro pianeta!
La distanza della stella più vicina, Proxima Centauri, visibile solamente dall’emisfero australe, è di circa 40 mila miliardi di chilometri, ovvero 267000 UA, ed è la più vicina!
Per misurare le distanze stellari si utilizza una unità di misura più adatta dei km o dell’UA, l’anno luce.
Proxima Centauri, in questo caso, dista 4,23 anni luce, il Sole, dalla Terra, solamente 8 minuti luce; la galassia più vicina alla nostra 2,3 milioni di anni luce!
2. Lontano nello spazio, lontano nel tempo
Tutti gli oggetti che possiamo vedere emettono radiazione elettromagnetica, di cui fa parte anche la luce.
Qualsiasi onda elettromagnetica, compresa la luce, nel vuoto ha una velocità elevatissima ma fissa, pari a circa 300000 km/s: si tratta della massima velocità raggiungibile nell’Universo, limite invalicabile da parte di qualsiasi corpo.
Nonostante sia una velocità impensabile per ogni manufatto costruito dall’uomo, è veramente piccola in confronto alle enormi distanze che ci sono nell’Universo.
La conseguenza più importante della velocità finita della luce è che noi la osserviamo solamente quando essa ha compiuto il lungo tragitto che ci separa dall’oggetto che l’ha emessa.
Un anno luce è la distanza che un raggio di luce percorre in un anno. Se in un secondo percorre 300000 chilometri, in un anno copre l’esorbitante distanza di circa 9 mila e 460 miliardi di chilometri!
In questi termini, come abbiamo visto, la stella più vicina dista 4,23 anni luce. Questa unità di misura è molto utile anche da un altro punto di vista.
Poiché l’informazione che abbiamo di ogni corpo celeste è la luce da esso emessa (stelle) o riflessa (pianeti), osservando una stella posta a 4 anni luce di distanza in realtà noi stiamo osservando la luce emessa 4 anni prima, che finalmente è riuscita a raggiungere la Terra dopo un viaggio di 38 mila miliardi di chilometri!
In altre parole, noi osserviamo gli oggetti come erano nel passato, al tempo nel quale è stata emessa la luce che riceviamo.
Non abbiamo alcun dato per osservare il presente di questi oggetti e mai ne avremo.
3. Stelle e non solo
Una stella distante 10 anni luce appare come era 10 anni fa; noi la stiamo osservando lontano nel tempo di 10 anni.
Se la volessimo osservare come è oggi, nell’anno 2016, dovremo aspettare 10 anni, il tempo per il quale la luce emessa ora raggiungerà la Terra.
Gli stessi pianeti ed il Sole ci appaiono nel passato, sebbene molto più recente. La luce del Sole raggiunge la Terra 8 minuti dopo essere stata emessa dalla fotosfera: noi vediamo la nostra stella come era 8 minuti fa.
Le stelle che possiamo osservare in cielo appartengono alla nostra Galassia e sono situate a distanze comprese tra 4 e 2000 anni luce.
Il diametro reale della Galassia è di circa 100000 anni luce: un raggio di luce impiega 100000 anni per attraversare il diametro del disco galattico.
La Via Lattea è solo una dei miliardi di galassie contenute nell’Universo. La galassia di Andromeda è quella a noi più vicina e l’oggetto più lontano visibile ad occhio nudo, proprio nei mesi autunnali ed invernali, altissima nei nostri cieli.
La distanza di questa isola di stelle, molto simile alla Via Lattea, è di 2,3 milioni di anni luce! Noi osserviamo questa galassia come era 2,3 milioni di anni fa!
La situazione è simmetrica: un eventuale osservatore di Andromeda che puntasse la Terra con un supertelescopio, la vedrebbe popolata dai primi ominidi, gli antenati primitivi dell’uomo, che comparvero sul nostro pianeta circa 2,5 milioni di anni fa!
Questo è il presente degli abitanti di Andromeda, sebbene non il nostro, e viceversa.
Guardando lontano nello spazio guardiamo lontano nel tempo: l’Universo è una macchina del tempo che ci permette di guardare nel passato, ma mai nel presente o nel futuro.
4. Le dimensioni
Le dimensioni degli oggetti contenuti nell’Universo sono anche esse quantità inimmaginabili.
Se la Terra ci appare enorme, con il suo diametro di 12750 km, è in realtà un puntino indistinto nel sistema solare stesso, figuriamoci nell’Universo.
Possiamo accontentarci di essere il pianeta più grande di quelli cosiddetti rocciosi: Mercurio, Venere e Marte, ma con gli altri le cose cambiano.
Giove, il pianeta più grande, ha un diametro di 142000 km, circa 11 volte maggiore del nostro pianeta. Il Sole, una stella di taglia medio-piccola, ha un diametro di 1 milione e 400 mila km!
La stella più grande che si conosca (quanto a dimensioni) ha un diametro di quasi 3 miliardi di km. Essa, se si trovasse al posto del Sole, arriverebbe fino all’orbita di Saturno!
Le nebulose sono distese di gas caldo o freddo molto più rarefatto dell’aria che respiriamo, estese per decine di anni luce all’interno delle galassie; queste ultime hanno diametri fino ad 1 milione di anni luce!
Lo stesso Universo che possiamo osservare ha un diametro stimato di circa 78 miliardi di anni luce! Riuscite ad immaginare una tale distanza?
5. I tempi
Non va certo meglio per quanto riguarda i tempi.
L’intero Universo è un luogo estremamente dinamico, in continua evoluzione.
Il fatto che a noi sembri essenzialmente statico è il risultato dalla scala dei tempi cui siamo abituati.
La gran parte dei fenomeni che avvengono nell’Universo, come la nascita delle stelle, la loro morte, gli scontri galattici, la formazione di pianeti e ammassi stellari, o nuove galassie, si verificano su tempi di migliaia, milioni o miliardi di anni.
La scala temporale dell’Universo è del tutto diversa da quella degli esseri umani. La formazione di una stella richiede qualche centinaio di migliaia di anni, un tempo brevissimo su scala cosmica.
Gli ammassi aperti sono generalmente molto giovani, superando raramente il mezzo miliardo di anni. Uno scontro tra galassie è un evento che richiede qualche decina di milioni di anni per completarsi.
La stessa rivoluzione del Sole e dell’intero sistema solare attorno al centro della Galassia richiede 225 milioni di anni!
Una stella come il Sole ha una vita media di 10 miliardi di anni, mentre alcune, 20 volte più massicce, vivono pochissimo, non oltre qualche milione di anni.
Quando si parla di oggetti giovani, stiamo considerando corpi celesti che non hanno più di qualche centinaio di milioni di anni.
Oggetti di mezza età sono quelli come il Sole, con un’età di 4,5 miliardi di anni. Si può parlare di vecchiaia solamente per corpi celesti che superano i 7-8 miliardi di anni.
L’intero Universo ha un’età finita, formatosi circa 13,7 miliardi di anni fa. Non esistono oggetti che hanno più di 13,7 miliardi di anni, semplicemente perché prima non esisteva l’Universo, o meglio, non esisteva neanche un prima!
Le grandezze astronomiche sono, come appena visto, completamente fuori da ogni esperienza comune e da ogni immaginazione.
Occorre fare uno sforzo notevole per cercare perlomeno di immaginare un ambiente così particolare.
