“Per superare i limiti, per puntare alle stelle.”
ᯓ★
L’universo è infinito, e di conseguenza pieno di misteri e domande a cui non sappiamo rispondere. Probabilmente non a tutti interessa scoprire qualcosa di nuovo su di esso, poiché è un qualcosa di immenso e da noi incontrollabile. Possiamo solo stare ad osservare cosa succede. Tuttavia sapete cos’altro è incontrollabile? La curiosità umana. È proprio questa curiosità che ci spinge ad alzare gli occhi al cielo, a porci domande impossibili e cercarne le risposte. Ed è proprio per questa che continuiamo a esplorare il cosmo e i suoi segreti. In questo articolo proveremo ad addentrarci in alcuni dei misteri più affascinanti dell’universo, tra civiltà aliene, segnali enigmatici, pianeti nascosti e teorie sulla fine del nostro universo.
──⋆⋅☆⋅⋆──
Il Paradosso di Fermi
“Dove sono tutti?”
“Esistono due possibilità: o siamo soli nell’universo o non lo siamo. Entrambi sono ugualmente terrificanti.”
Il paradosso di Fermi nasce da alcune considerazioni generali dello scienziato Enrico Fermi, vincitore di un premio Nobel per la scoperta della radioattività artificiale attraverso neutroni lenti e grande esponente del progetto Manhattan; insomma, un tipo di cui ci si può fidare!
La vita sulla Terra da quando è nata si è evoluta sempre più velocemente, dai batteri semplici alle cellule eucariotiche, agli animali e a noi umani, e la nostra evoluzione tecnologica si è sviluppata in modo ancor più accelerato . Se dopo quattro miliardi e mezzo di anni siamo arrivati a questo punto della nostra evoluzione, sembra quasi impossibile la teoria di essere da soli nella galassia, anche perché, come dimostrato da Copernico, la nostra terra non ha un setup diverso da qualsiasi altro pianeta nel nostro universo: siamo semplicemente un corpo roccioso che orbita attorno a una stella, e che, per colpi di fortuna, ha sviluppato la vita. Sappiamo dell’esistenza di pianeti extraterrestri in grado, potenzialmente, di accogliere la vita (o almeno all’epoca di Fermi si ipotizzava); il nostro Sole, il nostro sistema solare e il nostro pianeta sono relativamente giovani, quindi non solo in giro potrebbero esserci civiltà extraterrestri, ma potrebbero essere anche tecnologicamente più sviluppate di noi, e in particolare essere dotate di astronavi, magari anche in grado di riuscire a viaggiare tra le galassie. E allora perchè i nostri radiotelescopi non captano i loro segnali? Perché non abbiamo mai visto un’astronave aliena? Se l’universo brulica di vita, dove sono tutti?
Stephen Webb ha raccolto 75 soluzioni possibili (una lunga lista di ipotesi, tutte incerte, giusto per intenderci) a questo paradosso in un libro, e che l’autore divide in tre categorie:
- Non è vero che non ci sono forme di vita aliene nell’universo, semplicemente non si sono ancora mostrate o spetta a noi il compito di guardare più attentamente. In questa categoria, intitolata Loro sono (o sono stati) qui, vengono analizzati vari avvistamenti di UFO, altri segni di “sospetta” manifattura aliena, come Stonehenge, i cerchi nel grano, o la “faccia” su Marte. Insomma, i tipici indizi che capita di vedere in un film americano sugli alieni. Tuttavia l’autore ritiene che nessuno di questi argomenti costituisca una vera e propria convincente prova dell’esistenza degli alieni, e quindi non crede sia possibile trovare una soluzione al paradosso in questa direzione.
- Gli alieni esistono, ma non conosciamo modi per rintracciarli. Qui dobbiamo entrare in discorsi molto ipotetici, poiché dobbiamo basare le nostre teorie sull’immaginazione: come potrebbero essere queste civiltà aliene, a livello culturale e tecnologico? Webb dice che, a livello fisico, non è impossibile effettuare viaggi interstellari. La maggior parte dei tentativi che abbiamo fatto per comunicare con entità al di fuori del nostro sistema ha fatto uso di onde elettromagnetiche (luce visibile, onde radio, ecc.), ovvero sistemi che usiamo noi esseri umani, ma non sappiamo se altre civiltà potrebbero essere capaci di utilizzare vie per comunicare. Tuttavia, anche questa soluzione non sembra essere adatta a comprendere questo “grande silenzio”.
- Gli alieni non esistono. E con questo non intendiamo che non esista nessuna forma di vita in tutto l’universo, solo che le civiltà che esistono, oltre la nostra, non sono abbastanza avanzate. Questa teoria non è molto amata dagli scienziati, poiché rievoca una specie di concezione tolemaica in cui la Terra è posta al centro dell’Universo, si rinuncia inoltre al principio di mediocrità, ovvero all’idea che la Terra è un pianeta come tanti, nella media (sempre modesti i nostri scienziati). Analizzando le condizioni che hanno generato la vita notiamo tuttavia eventi non proprio così comuni, come lo sviluppo dell’intelligenza. Ovviamente, tutto ciò è in linea di principio possibile anche su altri pianeti, ma noi siamo chiaramente prodotti di un potentissimo effetto di selezione: siamo in grado di vedere la Terra e la sua evoluzione solo grazie alla nascita di entità osservanti come noi stessi, altrimenti nessuno sarebbe in grado di ipotizzare tutto ciò adesso.
Abbiamo più paura di essere in compagnia o di restare da soli?
──⋆⋅☆⋅⋆──
Segnale WOW!
18 agosto 1977, Columbus, Ohio. È una tranquilla mattina estiva e l’astronomo Jerry Ehman è a casa e sta facendo un controllo di routine delle stampe provenienti dal Big Ear, il radiotelescopio dell’Ohio State University (tipica scena in un film americano di fantascienza no?) Il suo tavolo è ricoperto di fogli stampati dall’ibm 1130, il computer usato per l’analisi dei segnali radio ricevuti dallo spazio. Le stampe sono come sempre ricoperte di numeri e lettere, soprattutto 1 e 2. Questi numeri corrispondono all’intensità dei segnali radio: da 1 a 9 per le intensità minori, e le lettere dell’alfabeto con l’aumentare dell’intensità. L’astronomo osserva poi le stampe di qualche giorno prima, il 15 agosto, e qualcosa cattura la sua attenzione. Nel bel mezzo di 1 e 2, la sequenza 6EQUJ5 è come un pugno allo stomaco. Ehman, dall’eccitazione, afferra una penna rossa e traccia una linea attorno alla sequenza e scrive sul margine la parola “Wow!”. Forse la reazione meno professionale che ci si potesse aspettare da un astronomo del suo calibro, ma insomma. Questa parola darà il nome a questo segnale, infatti simboleggia tutta la sua sorpresa. A distanza di 40 anni, il “Segnale Wow!” rimane il più celebre segnale di provenienza extraterrestre che può forse aver indicato una forma di vita intelligente nella galassia. È una sequenza di circa 72 secondi (che, credetemi, è tanto) proveniente dalla regione prossima alle tre stelle conosciute come Chii Sagittarii. Il picco d’intensità è segnalato dalla lettera U, nella frequenza 1420 MHZ. Gli astronomi scelsero proprio questa banda perché è proprio la frequenza in cui emette l’idrogeno freddo (l’elemento più abbondante dell’universo, costituendo circa il 90%) che permea l’universo. Il programma SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence) ha sempre settato i propri ricevitori su questa frequenza pensando che un’ipotetica civiltà extraterrestre sceglierebbe proprio questo canale universale per trasmettere messaggi. L’ipotesi più recente è stata quella proposta dall’astronomo Antonio Paris: secondo lui il “Segnale Wow!” potrebbe essere stato prodotto da due comete di passaggio in quegli anni, la 266P/Christensen e la 335P/Gibbs. Questa ipotesi rimane però controversa e non tutti la considerano plausibile. Quindi: cosa ha sentito il Big Ear quella mattina del 15 agosto 1977? (e perchè l’universo ci mette cosi tanto a darci risposte??? Siamo con il fiato sospeso qui!)
──⋆⋅☆⋅⋆──
Pianeta 9
L’indagine per trovare il pianeta 9 inizia con la scoperta di Urano di William Herschel nel 1781. Studiando il pianeta e il suo moto, Herschel si accorse che quest’ultimo era perturbato da una forza esterna. Nel 1846 fu scoperto Nettuno, ma il moto continuava ad apparire perturbato anche tenendo conto della presenza del “nuovo” pianeta. A quanto pare, anche dopo ben 8 pianeti scoperti, il sistema solare decideva (e decide ancora) di riservarci sempre più sorprese. La ricerca di un altro corpo celeste venne poi continuata da Percival Lowell e William Pickering, che intitolarono questo pianeta sconosciuto “Pianeta X” (termine che esprime un’aria scientifica molto misteriosa, perché effettivamente non sappiamo proprio per niente cosa sia questo pianeta). La scoperta di Plutone nel 1930 non aiutò molto, poiché esso era troppo piccolo. Nel 1992 si scoprì che queste perturbazioni erano date da un valore errato nella massa di Nettuno per lo 0,5%. La ricerca non ottenne nuovi risultati fino al 20 gennaio 2016, quando venne pubblicato da “The Astronomical Journal” un articolo dal nome “Evidence for a distant giant planet in the solar system” (“Prove per un distante pianeta gigante nel sistema solare”) a cura di Batygin e Brown. Si trattava di un articolo teorico che ha come fondamenta l’orientamento orbitale dei corpi noti più distanti appartenenti alla fascia di Kuiper, la fascia asteroidale al di là di Nettuno. Considerando i remoti pianeti trans-nettuniani, cioè i corpi non perturbati dalla forza gravitazionale di Nettuno, si esaminano corpi che hanno orbite ellittiche quasi tutte orientate e inclinate nello stesso modo. Gli autori ritengono che un simile allineamento non è casuale, e che deve esistere qualche motivo per la sua esistenza. Una possibile spiegazione potrebbe essere la presenza di un pianeta con una massa circa dieci volte quella della Terra. Se la massa fosse di tale calibro sarebbe considerata della categoria di pianeti chiamati “super-terre”. Nell’articolo il pianeta viene chiamato Planet Nine, o anche Planet X.
Studi successivi dimostrano che il raggruppamento degli oggetti trans-nettuniani remoti deriva da un bias osservativo, cioè un errore sistematico in cui le convinzioni dell’autore influenzano l’interpretazione dei dati. Praticamente, potremmo dire che gli scienziati erano così esauriti che si inventavano di tutto pur di provare una tesi… Eppure, osservando questi oggetti trans-nettuniani, gli scienziati hanno capito che le loro orbite hanno molti elementi in comune e sembrano tutti attratti da un oggetto comune di massa superiore, quindi il pianeta ci deve essere!
Data la posta in gioco, molti esperti stanno dando la caccia al Pianeta X, anche nel campo dell’infrarosso. Nessuna traccia è stata trovata né dal satellite Wise (Wide-field Infrared Survey Explorer) e Neowise. Abbiamo invece dei piccolissimi risultati di Atacama Cosmology Telescope, che verranno poi verificati. Le stime dicono che il Planet Nine ha una temperatura compresa tra i -220 e i -245 gradi centigradi, con un periodo orbitale di circa 7500 anni!
Tra il 2006 e il 2007 gli scienziati hanno analizzato i dati del satellite giapponese Akari. Prendendo un catalogo di tutte le sorgenti infrarosse rilevate dal satellite, hanno eliminato tutti gli oggetti statici (stelle e galassie) e i segnali falsi, come quelli dei raggi cosmici. Facendo questo, sono rimaste solo 13 sorgenti totali, di cui 3 asteroidi, quindi 10 possibili candidati. Di questi 10, 8 sono stati eliminati poiché troppo lontani dalla possibile orbita del pianeta, lasciando solo 2 candidati. Tuttavia, due posizioni distinte sono insufficienti, per questo sono necessarie altre osservazioni di follow up, che saranno condotte dal telescopio Subaru, sull’isola delle Hawaii. A questo punto vi sembrerà che il Pianeta 9 sia più una specie di leggenda urbana che un vero e proprio pianeta, ma confidiamo nel lavoro degli scienziati per darci delle risposte!
──⋆⋅☆⋅⋆──
Qual è il destino finale dell’universo?
“ci sono più pianeti nell’universo che granelli di sabbia sulla terra”
Se e come l’Universo sia destinato a finire è un dibattito tra scienza, filosofia e religione. Come sappiamo, l’universo si espande continuamente senza limiti. Possiamo prendere in considerazione alcune ipotesi su ciò che questa, la più famosa è quella del Big Freeze, cioè un’infinita espansione sempre più fredda del cosmo. Dall’altra parte abbiamo l’ipotesi del Big Crunch, ovvero che l’espansione inizi a contrarsi, tornando verso una singolarità finale, cioè un qualcosa di simile a ciò che diede origine al Big Bang 13,8 miliardi di anni. Infine, esiste l’ipotesi del Big Rip, ossia un’espansione sempre più accelerata in grado di smembrare e disintegrare qualsiasi struttura, anche quelle più microscopiche. Un ingrediente fondamentale per capire il destino ultimo dell’universo si cela dietro la comprensione di uno dei misteri maggiori dell’astrofisica: l’energia oscura, che ha un ruolo fondamentale per stabilire l’evoluzione dell’universo e la sua espansione. Al momento non abbiamo abbastanza dati per poter dire quando l’Universo finirà. Le varie ipotesi infatti possono variare a seconda dei modelli che si usano per studiare l’universo stesso, alcuni ipotizzano che un Big Crunch avverrà tra “solamente” 16,7 miliardi di anni, mentre altri prevedono una vita di circa 10100 anni. Prima che diciate che questa è una marea di anni e che a noi non può importar di meno, visto che sicuramente non vivremo per tutti questi miliardi di anni, pensate che l’universo si è formato 13,8 miliardi di anni fa e quindi, secondo queste teorie, saremmo già quasi a metà della vita del nostro universo! Ovviamente, la vita sulla Terra non arriverà così in là, poiché ci estingueremo prima, come la stragrande maggioranza delle specie viventi che hanno abitato il nostro pianeta, e, secondo i dati, il Sole si spegnerà tra 5 miliardi di anni al massimo. Tuttavia è molto probabile che da qualche altra parte nell’universo nascerà una nuova civiltà (se non esiste già), intelligente e simile alla nostra, che vivrà la fine dell’universo. Beh, peggio per loro! Noi ci atteniamo a studiare i dati, per ora almeno.
Da qualche decennio ormai gli scienziati hanno capito che il nostro universo è in continua espansione, anzi questa espansione avviene molto velocemente. Due galassie a 3,26 milioni di anni luce di distanza si allontanano di circa 70-76 chilometri al secondo, una velocità paragonabile a percorrere la distanza tra Roma e Milano in poco più di un minuto! Più le galassie sono lontane tra di loro più è veloce l’allontanamento, il che significa che più si espande più veloce sarà l’allontanamento. Secondo la teoria del Big Freeze, ogni galassia diventerà sempre più isolata dalle altre e l’universo sempre più vuoto e più freddo. Se l’energia rimane costante nel tempo (cioè se la quantità di energia per ogni centimetro cubo rimane invariata) non ci sarà niente a impedire che l’universo smetta di espandersi. Anche le stelle abbastanza vicine da essere ancora viste a occhio nudo piano piano scompariranno dai nostri cieli. Mentre ciò accade, l’universo si raffredderà sempre di più fino a che tutte le sue attività cesseranno e si avrà una morte termica dello stesso, chiamato appunto “Big Freeze”. Gli ultimi a sopravvivere saranno proprio i buchi neri, che grazie alla loro flebile radiazione vivranno molto più a lungo di qualsiasi altra entità.
Poiché conosciamo ancora poco l’energia oscura non siamo certi che il suo valore rimanga sempre costante. Non possiamo escludere che esso aumenti sempre di più, portando l’espansione cosmica ad accelerare in modo incontrollato e arrivando allo scenario estremo del Big Rip, il grande strappo. Secondo questa teoria, anche gli oggetti cosmici che nello scenario del Big Freeze rimarrebbero legati, ovvero i sistemi (pianeti e stelle madre o pianeti e satelliti), si allontanerebbero, fino a che anche i piccoli costituenti della materia verrebbero disgregati, rendendo l’universo un composto disordinato di particelle primarie e fotoni.
Un’altra ipotesi è quella contraria sia al Big Freeze che al Big Rip, ovvero quella del Big Crunch. Secondo questa ipotesi l’universo non può espandersi all’infinito, e una volta raggiunta la massima espansione, la gravità porterà al collasso dello spaziotempo stesso: l’universo inizierà a contrarsi, diventando caldo e denso. Le galassie si scontreranno, prima le più piccole e poi le più grandi, finché tutta la materia nel cosmo si concentrerà insieme, scomponendosi a causa della densità di particelle e energia. Possiamo considerare il Big Crunch come un grande gioco universale di tiro alla fune. A un capo abbiamo le galassie, che si espandono sempre di più e si allontanano, dall’altro la gravità. All’inizio sembrerà che siano le galassie a vincere, tendendo sempre di più la corda, ma se la gravità fosse abbastanza forte, ad un certo punto la corda smetterebbe di allungarsi. E piano piano, inizierà ad accorciarsi. Sempre più velocemente fino a che tutto collasserà in un unico punto.
Ci sono molte altre ipotesi, come il Big Bounce o “Universo ciclico”, che prevede un’alternanza tra espansione e collasso. Ma come possiamo capire quale di queste ipotesi è giusta? La chiave è la comprensione della materia oscura, la comprensione dell’universo primordiale e la conoscenza delle particelle elementari. In ogni caso, tutti e quattro gli scenari non promettono una fine pacifica e indolore: in uno si muore di caldo, in uno di freddo e nell’altro veniamo disgregati come un foglio di carta in un frullatore!
ᯓ★
Qui siamo arrivati alla fine della mia lunga spiegazione con rischio di colpo di sonno, che probabilmente, pur essendo arrivati fino a qui, non avete ben capito (non vi giudico, anche io cerco di semplificare il più possibile). Quindi se siete arrivati fino alla fine senza arrendervi eccovi una medaglia: 🎖️. I misteri dell’universo sono infiniti (proprio come l’universo stesso) e non mi basterebbero 10 articoli per descriverli tutti, e qui ho voluto raccontare e spiegare i più curiosi per me. Spero di aver reso l’universo interessante per voi almeno quanto lo sia per me!
Grazie per aver letto il mio articolo!
- Sara Banchelli