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0386. L'espansione della materia avrà una fine?

Tenendo conto della teoria del Big Bang e considerato che la materia si espande sempre più, essa troverà una fine e da quel momento comincerà a comprimersi? O lo spazio è infinito e continuerà ad espandersi? Cosa si può supporre circa l'idea di dove esso è contenuto? Grazie mille, contenta di aver scoperto questo sito interessantissimo!!! (Maria D'Ippolito) (2293_3265_5689)

sem_esperto_gialloNel 1929 Hubble icona_biografia osservò che le linee spettrali delle galassie icona_glossario lontane avevano “red shift” . quindi si allontanavano. Questo è stato interpretato come effetto Doppler icona_biografia icona_esperto[175] associato alla loro velocità di recessione icona_esperto[64]icona_esperto[186]:

v = H0 d

dove d è la distanza fra due galassie in recessione e H0 è la costante di Hubble icona_glossarioicona_esperto[381] che vale circa 73 km s-1 Mpc-1 e rappresenta lo stato attuale della conoscenza sulla velocità di espansione. Tale osservazione sperimentale descrive un’espansione omogenea e isotropa icona_glossario dell’Universo , a partire dal Big Bang che è all’origine del processo di espansione, quale risultato di un modello cosmologico basato sulla Teoria della Relatività Generale icona_glossario .

ScienzaPerTutti_universo_bigbang

Espansione schematica dell’Universo (per approfondimenti visita il sito della NASA icona_linkesterno)

Il futuro dell’Universo, ovvero se si espanderà all’infinito o collasserà su se stesso, è determinato dal valore dell’energia totale dell’Universo stesso, che è data dalla somma dell’energia cinetica (dovuta al moto) e dell’energia potenziale (dovuta alla massa totale). Possiamo dire che a un’energia totale positiva corrisponde un Universo in espansione, a un’energia totale negativa corrisponde un Universo chiuso che, raggiunta un’espansione massima, collassa. Se energia cinetica e potenziale sono uguali, ma opposte in segno, si ha energia totale nulla che corrisponde a un Universo piatto. Matematicamente questo è rappresentato dal “parametro di chiusura” che è il rapporto fra la densità attuale dell’Universo e quella critica che lo ”chiude”. Le misure sperimentali sulla densità dell’Universo potranno dare una risposta defintiva sul suo futuro. Attualmente il confronto fra energia potenziale e cinetica su larga scala indica che una grossa frazione (90%) della materia dell’Universo consiste di particelle sconosciute non luminose, a cui è pertanto stato dato il nome di Materia Oscura ” . Le misure più recenti sono date dall’esperimento WMAP icona_esperto[229] icona_linkesterno che conferma la presenza di una componente dell'Universo che appare come una forma di energia repulsiva presente nello spazio vuoto e che tende ad accelerare la velocità con cui l'Universo si espande.

ScienzaPerTutti_wmap-low

Mappa dell’Universo primordiale fornita da WMAP. Le zone rosse rappresentano le parti più calde, mentre le zone blu quelle più fredde. Le linee rappresentano la direzione di polarizzazione dei primi fotoni. Tali risultati forniscono informazioni sui punti che hanno catalizzato la formazione delle prime stelle. (per approfondimenti visita il sito della NASA icona_linkesterno )

La presenza di questo termine repulsivo rende meno probabile che l'Universo riprenda a comprimersi.

Monica Pepe - Fisico

Nota redazionale SxT

Per un maggiore approfondimento sull’argomento si possono leggere altre risposte dei nostri Esperti presenti sul sito icona_esperto[135],icona_esperto[186],icona_esperto[191],icona_esperto[243], icona_esperto[256],icona_esperto[355] .


 

 

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Ultima modifica: 28 maggio 2018

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