Il Paradosso di Olbers (V parte)

Galassia M101

Prima possibile spiegazione per il Paradosso di Olbers


L’Universo si espande, e come conseguenza, si ha uno spostamento verso il rosso ,o redshift, della luce emessa dagli oggetti celesti distanti. Questo è dovuto al cosiddetto effetto Doppler. Per gli oggetti più lontani, questo spostamento verso il rosso sarebbe talmente grande da impedirne l’osservazione. Inoltre, sempre a causa dell’espansione, l’energia emessa dalle stelle e galassie lontane sarebbe distribuita su volumi maggiori, apparendo quindi molto indebolita a un osservatore terrestre. Il prodotto di questi due fattori fa sì che la luminosità totale ricevuta non sia infinita, bensì finita. In questa visione, il fatto che il cielo notturno sia buio altro non sarebbe che una prova dell’espansione dell’Universo.

Seconda possibile spiegazione per il Paradosso di Olbers

Un’altra possibile spiegazione del Paradosso di Olbers nell’ambito del modello del Big Bang viene invece dall’età dell’Universo. Infatti, poiché esso è relativamente giovane e non eterno, il tempo a disposizione per le galassie per produrre radiazione è pure finito e ovviamente minore dell’età dell’Universo, visto che per la loro formazione è sicuramente necessario un po’ di tempo. Come conseguenza, non ci sarebbe stato tempo sufficiente per raggiungere l’equilibrio termodinamico che renderebbe il cielo notturno luminoso come la superficie di una stella.

Queste due ultime soluzioni sono distinte, ma possono essere collegate fra loro dalla visione dell’Universo che attualmente abbiamo, il modello del Big Bang, appunto.
Come abbiamo visto, il modello del Big Bang prevede, infatti, sia l’età finita dell’Universo che la sua espansione. Diventa perciò importante cercare di capire quale dei due effetti ha un peso maggiore nella spiegazione del paradosso.
E’ possibile affrontare il problema in termini quantitativi. Harrison e Wessan hanno analizzato diversi modelli cosmologici, mostrando che entrambi gli effetti sono importanti ma in misura diversa. Il fatto che le galassie abbiano un’età finita spiega la riduzione nell’intensità della radiazione intergalattica (chiamata anche fondo di luce extragalattica) di un fattore dieci, mentre gli effetti dell’espansione dell’Universo possono giustificare una riduzione solo di un fattore tre.
Quindi, nonostante quanto anche alcuni libri specialistici di cosmologia affermino, la soluzione del paradosso di Olbers non è propriamente solo un effetto relativistico. Ciò che è veramente determinante è che c’è stato un tempo nella storia dell’Universo in cui non c’erano galassie simili a quelle che oggi noi conosciamo, e che quindi non c’era la possibilità di riempire l’Universo con una radiazione oggi visibile.
In definitiva, a noi rimane una grande soddisfazione: quando ci notte ci affacciamo alla finestra e fissiamo il cielo buio, stiamo in realtà facendo un semplice, ma importantissimo, esperimento cosmologico.

Sabrina

Informazioni su Sabrina Masiero

Ricercatore Astronomo (Tecnologo III livello) presso INAF-Osservatorio Astronomico di Palermo-Gal Hassin, Centro Internazionale delle Scienze Astronomiche di Isnello, Palermo. In precedenza: Borsista presso INAF-Osservatorio Astronomico di Padova e Fundaciòn Galileo Galilei, FGG-Telescopio Nazionale Galileo, La Palma, Isole Canarie.
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Una risposta a Il Paradosso di Olbers (V parte)

  1. Francesca dice:

    "Quando di notte ci affacciamo alla finestra e fissiamo il cielo buio, stiamo in realtà facendo un semplice, ma importantissimo, esperimento cosmologico".

    Rimane un bellissimo viaggio nel tempo e nello spazio!