Come può l’universo essere più grande di 90 miliardi di anni luce, se ha solo 13,7 miliardi di anni?

Non è possibile viaggiare a una velocità superiore a quella della luce. Il Big Bang è avvenuto 13,7 miliardi di anni fa. Perché il diametro dell’universo è superiore a 90 miliardi di anni luce e non a 27,4 miliardi di anni luce?

Cento anni fa gli astronomi credevano che l’universo fosse infinitamente vecchio. La situazione cambiò negli anni ’20, quando lo scienziato Edwin Hubble calcolò le distanze della galassia di Andromeda e di dozzine di altre galassie a spirale. Hubble stimò l’età dell’universo a due miliardi di anni. Le galassie a spirale più lontane che vide erano distanti 140 milioni di anni luce, per un diametro di 280 milioni di anni luce.

Ora sappiamo che l’universo è molto più grande. Gli oggetti più distanti si trovano a 47 miliardi di anni luce dalla Terra, per un diametro dell’universo di circa 94 miliardi di anni luce. Esempi di oggetti distanti includono la stella Earendal (28 miliardi di anni luce), la galassia HD1 e la galassia UNCOVER Z-13 (33 miliardi di anni luce). Distanze incredibili.

Perché queste cose sono così lontane da noi?
Ciò è dovuto all’espansione dell’universo. Quando osserviamo la galassia UNCOVER Z-13 con un telescopio, vediamo la luce proveniente dalla galassia che ha impiegato 13,4 miliardi di anni per raggiungere la Terra. Tuttavia, 300 milioni di anni dopo il Big Bang l’universo era molto più piccolo di quanto lo sia oggi. Quindi la luce proveniva da una distanza molto più vicina alla Terra (che a quel tempo non esisteva ancora).

Immagina… di essere sulla strada. C’è una persona a un metro di fronte a te, un’altra persona a un metro di distanza, e questo va avanti all’infinito. Ora immagina che la strada cresca ogni minuto. Dopo un minuto, la persona di fronte a te è a due metri di distanza, la persona successiva a quattro metri, la persona successiva a sei metri e così via. Dopo due minuti la distanza tra loro è diventata di tre metri, dopo un minuto di quattro metri, e molto gradualmente non è stato più possibile raggiungere le persone più lontane. Puoi paragonare l’universo a questa strada in crescita. Le distanze reciproche aumentano, mentre gli oggetti stessi non si muovono (o si muovono appena).

E se lasciassimo ora la Terra con una navicella spaziale che viaggia alla velocità della luce: potremmo raggiungere una galassia lontana come UNCOVER Z-13 o HD1? no, non così. Man mano che l’universo si espande, le distanze continuano ad aumentare e le galassie lontane, anche se viaggiamo alla velocità della luce, sono inaccessibili.

La foto spaziale della settimana
L’immagine satellitare di questa settimana è l’immagine sopra di HD1. La luce è stata emessa da questa galassia 13,5 miliardi di anni fa, ma la distanza che la separa oggi sarebbe di 33,4 miliardi di anni luce. Gli astronomi hanno scoperto questo lontano corpo celeste dopo aver trascorso più di 1.200 ore a fissare il cielo notturno utilizzando vari telescopi. HD1 è estremamente luminoso nella luce ultravioletta, il che potrebbe essere dovuto al fatto che la galassia ospita un buco nero supermassiccio con la massa di cento milioni di soli. Potremmo saperne di più su HD1 grazie al telescopio James Webb.