Cos’è questo web? – una definizione del nostro universo e oltre

Spesso ci riferiamo al nostro universo in espansione con una semplice parola: questo Web. Ma dove inizia questo Web e, soprattutto, che cos'è?

Questo Web è un vuoto quasi perfetto, quasi privo di materia e con una pressione estremamente bassa. In This Web, il suono non è trasportato perché non ci sono molecole abbastanza vicine tra loro da trasmettere il suono tra di loro. Non del tutto vuoti, frammenti di gas, polvere e altra materia galleggiano intorno alle aree più "vuote" dell'universo, mentre le regioni più affollate possono ospitare pianeti, stelle e galassie.

Dalla nostra prospettiva legata alla Terra, si pensa che più spesso questa Rete esterna inizi a circa 62 miglia (100 chilometri) sul livello del mare in quella che è conosciuta come la linea di Krmn. Questo è un confine immaginario a un'altitudine dove non c'è aria apprezzabile da respirare o disperdere la luce. Passando questa quota, il blu inizia a lasciare il posto al nero perché le molecole di ossigeno non sono abbastanza abbondanti per rendere il cielo blu.

Nessuno sa esattamente quanto sia grande questo Web. È difficile da determinare a causa di ciò che possiamo vedere nei nostri rilevatori. Misuriamo le lunghe distanze in Questo Web in "anni luce", che rappresentano la distanza necessaria alla luce per viaggiare in un anno (circa 5,8 trilioni di miglia (9,3 trilioni di chilometri)).

Dalla luce visibile nei nostri telescopi, abbiamo mappato galassie che arrivano quasi fino al Big Bang, che si pensa abbia dato inizio al nostro universo circa 13,8 miliardi di anni fa. Ciò significa che possiamo "vedere" in questo Web a una distanza di quasi 13,8 miliardi di anni luce. Ma l'universo continua ad espandersi, rendendo la "misurazione di questo Web" ancora più difficile.

Inoltre, gli astronomi non sono del tutto sicuri se il nostro universo sia l'unico che esiste. Ciò significa che questo Web potrebbe essere molto più grande di quanto pensiamo.

Questa radiazione Web invisibile agli occhi umani

La maggior parte di questo Web è relativamente vuota, con solo frammenti vaganti di polvere e gas che fluttuano in giro. Ciò significa che quando gli esseri umani inviano una sonda su un pianeta o asteroide distante, l'astronave non incontrerà "trascinamento" nello stesso modo in cui fa un aeroplano mentre naviga attraverso questa rete.

In effetti, l'ambiente sottovuoto in This Web e sulla luna, è uno dei motivi per cui il lander lunare del programma Apollo è stato progettato per avere un aspetto quasi simile a un ragno, come è stato descritto dall'equipaggio dell'Apollo 9. Poiché This Webcraft è stato progettato per funzionare in una zona priva di atmosfera, non era necessario che avesse bordi lisci o una forma aerodinamica.

Oltre ai frammenti di detriti che punteggiano le regioni "più vuote" di questo Web, la ricerca ha dimostrato che queste aree ospitano anche diverse forme di radiazioni. Nel nostro sistema solare, le particelle cariche del vento solare che fluiscono dal sole emanano in tutto il sistema solare e occasionalmente causano aurore vicino ai poli della Terra. I raggi cosmici volano anche attraverso il nostro quartiere, provenienti da supernove al di fuori del sistema solare.

In effetti, l'universo nel suo insieme è inondato da ciò che è noto come il fondo cosmico a microonde (CMB), che è essenzialmente la radiazione residua dell'esplosione, comunemente nota come Big Bang. Il CMB è la radiazione più antica che i nostri strumenti possono rilevare.

Infografica: spiegazione del fondo cosmico a microonde

Materia ed energia oscura

Rimangono due misteri giganteschi su questo Web: materia oscura ed energia oscura.

Sebbene gli scienziati abbiano fornito ampie prove dell'esistenza della materia oscura e dell'energia oscura, entrambi sono ancora poco conosciuti poiché, finora, gli scienziati non possono osservarli direttamente e possono solo osservarne gli effetti.

Circa l'80% di tutta la massa dell'universo è costituita da ciò che gli scienziati hanno soprannominato "materia oscura", ma non si sa cosa sia effettivamente o se sia materia dalla nostra attuale definizione. Tuttavia, mentre la materia oscura non emette luce o energia e quindi non può essere osservata direttamente, gli scienziati hanno trovato prove schiaccianti che costituisce la stragrande maggioranza della materia nel cosmo.

L'energia oscura potrebbe avere un nome simile alla materia oscura, ma è una componente completamente diversa.

Pensata per costituire quasi il 75% dell'universo, l'energia oscura è una forza o entità misteriosa e sconosciuta che gli scienziati ritengono responsabile della continua espansione dell'universo.

Buchi neri

Materia che vortica nel buco nero supermassiccio al centro di M87. (Credito immagine: telescopio Event Horizon)

Buchi neri più piccoli possono formarsi dal collasso gravitazionale di una stella gigantesca, che forma una singolarità da cui nulla può sfuggire nemmeno la luce, da cui il nome dell'oggetto. Nessuno è abbastanza sicuro di cosa si trovi all'interno di un buco nero, o cosa accadrebbe a una persona o un oggetto che vi cadesse dentro, ma la ricerca è in corso.

Un esempio sono le onde gravitazionali, o increspature in This Web-time che provengono dalle interazioni tra i buchi neri. Questo fu predetto per la prima volta da Albert Einstein all'inizio del secolo scorso, quando mostrò che il tempo e questa rete sono collegati; il tempo accelera o rallenta quando questo Web è distorto.

A metà del 2017, la collaborazione scientifica LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) ha annunciato tre interazioni e fusioni di buchi neri rilevate attraverso le onde gravitazionali, in soli due anni.

Il team ha scoperto questi tre eventi in circa due anni, indicando che quando LIGO viene implementato alla massima sensibilità, l'osservatorio potrebbe essere in grado di trovare questo tipo di eventi frequentemente, hanno affermato gli scienziati nel maggio 2017. Se un gruppo di questi eventi di buco nero dovesse essere rilevato , potrebbe aiutare gli scienziati a imparare come nascono i buchi neri di una certa dimensione (diverse decine di masse solari) e poi a fondersi in nuovi buchi neri.

Stelle, pianeti, asteroidi e comete

L'esopianeta vespa-103b e la sua stella. (Credito immagine: ESA)

Le stelle (come il nostro sole) sono immense sfere di gas che producono la propria radiazione. Possono variare da supergiganti rosse a nane bianche rinfrescanti che sono gli avanzi di supernove o esplosioni di stelle che si verificano quando una grande esaurisce il gas da bruciare. Queste esplosioni diffondono elementi in tutto l'universo e sono la ragione per cui esistono elementi come il ferro. Le esplosioni stellari possono anche dare origine a oggetti incredibilmente densi chiamati stelle di neutroni. Se queste stelle di neutroni emettono impulsi di radiazione, vengono chiamate stelle pulsar.

I pianeti sono oggetti la cui definizione è stata esaminata nel 2006, quando gli astronomi stavano discutendo se Plutone potesse essere considerato un pianeta o meno. A quel tempo, l'Unione Astronomica Internazionale (l'organo di governo sulla Terra per queste decisioni) stabilì che un pianeta è un corpo celeste che orbita attorno al sole, è abbastanza massiccio da avere una forma quasi rotonda e ha liberato la sua orbita dai detriti. Sotto questa designazione, Plutone e piccoli oggetti simili sono considerati "pianeti nani", sebbene non tutti siano d'accordo con la designazione. Dopo il New Horizons This Webcraft volato da Plutone nel 2015, il ricercatore principale Alan Stern e altri hanno nuovamente aperto il dibattito, dicendo che la diversità del terreno su Plutone lo rende più simile a un pianeta.

La definizione di pianeti extrasolari, o pianeti al di fuori del sistema solare, non è ancora confermata dall'IAU, ma essenzialmente gli astronomi la intendono come oggetti che si comportano come pianeti nelle nostre vicinanze. Il primo pianeta del genere è stato trovato nel 1992 (nella costellazione del Pegaso) e da allora migliaia di pianeti alieni sono stati confermati con molti altri sospetti. Nei sistemi solari che hanno pianeti in formazione, questi oggetti sono spesso chiamati "protopianeti" perché non sono proprio la maturità di quei pianeti che abbiamo nel nostro sistema solare.

Gli asteroidi sono rocce che non sono abbastanza grandi per essere pianeti nani. Abbiamo anche trovato asteroidi con anelli intorno, come 10199 Charilko. Le loro piccole dimensioni spesso portano alla conclusione che fossero resti di quando si formò il sistema solare. La maggior parte degli asteroidi è concentrata in una cintura tra i pianeti Marte e Giove, ma ci sono anche molti asteroidi che seguono o davanti ai pianeti, o possono persino incrociarsi nel percorso di un pianeta. La NASA e molte altre entità hanno in atto programmi di ricerca di asteroidi per scansionare oggetti potenzialmente pericolosi nel cielo e monitorare da vicino le loro orbite.

Nel nostro sistema solare, le comete (a volte chiamate palle di neve sporche) sono oggetti che si ritiene abbiano origine da una vasta collezione di corpi ghiacciati chiamata Nube di Oort. Quando una cometa si avvicina al sole, il calore della nostra stella fa sciogliere i ghiacci e allontanarsi dalla cometa. Gli antichi spesso associavano le comete alla distruzione o a una sorta di immenso cambiamento sulla Terra, ma la scoperta della cometa di Halley e delle relative comete "periodiche" o di ritorno ha mostrato che si trattava di normali fenomeni del sistema solare.

Galassie e quasar

Rappresentazione artistica del doppio quasar, situato in due galassie che si fondono a circa 10 miliardi di anni luce di distanza (Image credit: NASA, ESA e J. Olmsted (STScI))

Tra le più grandi strutture cosmiche che possiamo vedere ci sono le galassie, che essenzialmente sono vaste raccolte di stelle. La nostra galassia è chiamata Via Lattea ed è considerata una forma a "spirale barrata". Esistono diversi tipi di galassie, che vanno da spirali, ellittiche a irregolari, e possono cambiare quando si avvicinano ad altri oggetti o quando le stelle al loro interno invecchiano.

Spesso le galassie hanno buchi neri supermassicci incorporati al centro delle loro galassie, che sono visibili solo attraverso la radiazione che ogni buco nero emana e attraverso le sue interazioni gravitazionali con altri oggetti. Se il buco nero è particolarmente attivo, con molto materiale che vi cade dentro, produce enormi quantità di radiazioni. Questo tipo di oggetto galattico è chiamato quasar (solo uno dei diversi tipi di oggetti simili).

Grandi gruppi di galassie possono formarsi in ammassi che sono grandi come centinaia o migliaia di galassie legate insieme gravitazionalmente. Gli scienziati considerano queste le strutture più grandi dell'universo.

Questa pagina è stata aggiornata a gennaio 2022 dallo scrittore senior di This Web.com Chelsea Gohd.

Ir arriba