L'astronomo risponde Universo

La massa totale dell’universo

Altro dubbio sono i calcoli sulla massa dell’universo che non quadrano. Mi chiedo come si può calcolare basandoci su ciò che vediamo ovvero sulla distribuzione più o meno uniforme delle galassie e quindi su l’isotropia dell’universo se non sappiamo come effettivamente si trovi allo stato attuale? I dati che a noi pervengono scandagliando lo spazio si riferiscono a milioni o miliardi di anni addietro, nel frattempo potrebbero essere accaduti una infinità  di fenomeni che la nostra mente magari non riesce neppure ad ipotizzare. Le galassie distanti 2-3 miliardi di anni luce e che risultavano allontanarsi quasi alla velocità  della luce, al momento attuale potrebbero invece avvicinarsi o non esistere più inghiottite da altri universi. In definitiva io mi domando come possiamo effettuare dei calcoli con dati non omogenei soprattutto nel tempo? Illazioni filosofiche con modelli matematici basati su cosa?Valerio

Con l’attuale tecnologia a disposizione, il modo più utilizzato per determinare il contenuto di materia nell’universo è quello di misurare il numero e la massa dei gruppi di galassie per unità  di volume (si potrebbe, per esempio, prendere una sfera di qualche milione di anni luce di raggio: considera, per esempio, che la galassia di Andromeda, cui siamo gravitazionalmente legati, è distante all’incirca 2.5 milioni di anni luce da noi) e confrontarli con le previsioni delle simulazioni. Ovviamente a complicare la misura c’è la materia oscura, non osservabile se non indirettamente grazie alla sua interazione gravitazionale con la materia ordinaria.
Le simulazioni, a loro volta, sono impostate per produrre risultati con rapporti diversi tra materia ordinaria e materia oscura e, a loro volta, con rapporti differenti con l’energia oscura. Il modello matematico di base di tutto ciò è la relatività  generale di Albert Einstein, quindi sicuramente nessuna illazione filosofica basata sul nulla, ma un solido modello più volte verificato nel corso dell’ultimo secolo di osservazioni dell’universo.
Inoltre, anche ammesso di non avere a disposizione un unico modello, potremmo selezionare i modelli più efficaci proprio grazie alle loro "capacità " di spiegare le osservazioni sperimentali.

C’è, poi, effettivamente un interessante metodo alternativo a quello descritto poco sopra: un gruppo di ricerca internazionale ha sviluppato uno strumento cosmologico che permette di misurare la massa dei gruppi di galassie a partire dalle orbite delle galassie che li compongono. Grazie a questo strumento, il gruppo è riuscito a costruire un catalogo di galassie e ha successivamente stimato in maniera ancora più precisa la quantità  di materia (ordinaria e oscura) nell’universo.

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Scritto da

Gianluigi Filippelli Gianluigi Filippelli

Ha conseguito laurea e dottorato in fisica presso l'Università  della Calabria. Tra i suoi interessi, la divulgazione della scienza (fisica e matematica), attraverso i due blog DropSea (in italiano) e Doc Madhattan (in inglese). Collabora da diversi anni al portale di critica fumettistica Lo Spazio Bianco, dove si occupa, tra gli altri argomenti, di fumetto disneyano, supereroistico e ovviamente scientifico. Last but not least, è wikipediano.

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