Come si misurano le distanze del cosmo?

Ti è mai capitato di chiederti “come fanno gli scienziati a determinare la distanza di stelle, pianeti e galassie?”. La risposta breve a questo interrogativo è: misurando il redshift.
Vediamo ora nel dettaglio di cosa si tratta.

Cos’è il Redshift

Avrai sicuramente sentito parlare del telescopio Hubble, lanciato nell’orbita terreste nel 1990 dalla NASA e tutt’ora operativo. Il nome del famoso osservatorio satellitare è un omaggio al famoso astronomo Edwin Hubble, noto per gli studi che nel 1929 lo hanno portato, insieme a Milton Humason, a formulare la legge empirica dello spostamento verso il rosso (redshift).
Basata sul concetto di “universo in espansione”, la legge di Hubble descrive le modalità alle quali la lunghezza d’onda dello spettro della luce viene influenzato mentre viaggia attraverso le sconfinate distanze che intercorrono tra le galassie.
Più precisamente, maggiore è la distanza percorsa dalla luce, maggiore è lo spostamento delle sue frequenze verso ciò che comunemente definiamo “rosso”, ovvero frequenze più alte.
Gli astrofisici indicano la variazione di lunghezza d’onda / lunghezza d’onda originale, ovvero il valore di redshift, con la lettera Z. Va da se che, a maggiori valori di Z, corrispondono maggiori distanze e viceversa.

Cosa causa il redshift?

L’effetto redshift è una conseguenza diretta di 3 fenomeni:

Redshift Gravitazionale:

Grazie alla relatività di Einstein sappiamo che il tempo scorre più lentamente in vicinanza di grandi masse, ovvero dove il campo gravitazionale è più intenso.
Se il tempo rallenta, rallentano anche le frequenze delle onde, portandole ad avere lunghezze d’onda maggiori.

Redshift Doppler:

La lunghezza d’onda è influenzata anche dal moto della sorgente che emette la luce.
L’esempio più banale di effetto Doppler è la sirena delle ambulanze: quando un’ambulanza passa vicino a noi, il suo suono è più acuto, mentre diventa più grave mano a mano che la fonte su allontana.
Le onde elettromagnetiche che compongono la luce sono influenzate dall’effetto Doppler tanto quanto le onde sonore, dunque quando una stella si allontana da noi, la sua luce ci appare più rossa rispetto a quando si avvicina.

Redshift Cosmologico:

Il redshif è dovuto anche all’espansione dell’universo.
La distanza tra qualsiasi coppia di punti cresce con il passare del tempo quindi anche la lunghezza d’onda della luce, spostandola verso il rosso. Il redshift cosmologico è proporzionale rispetto alla distanza, per tale motivazione questa particolare tipologia di redshift è utilizzata per determinare la distanza di galassie molto molto lontane.

E con questo penso sia tutto, spero che l’articolo ti sia interessato. Continua a seguire il blog di JEMIB per altre curiosità!