1° Forum di Astronomia Amatoriale Italiano

chi mi spiega questa frase (cioè 46 non è troppo?)?

Una volta nota l'età dell'universo, e accettando l'assunzione che la velocità della luce sia costante, è ovvio che non ci è possibile osservare oggetti più lontani dello spazio percorso dalla luce durante l'intera vita dell'universo. La nozione che questa distanza sia banalmente pari a 13 miliardi di anni luce (4.3 Gigaparsec) è erronea, perchè non tiene in conto l'espansione dell'universo che è intervenuta nel frattempo. Ad esempio la radiazione cosmica di fondo, che è stata emessa poco dopo il Big Bang, proviene da materia che oggi si trova a circa 46 miliardi di anni luce. Questa distanza, quindi, definisce approssimativamente i limiti dell'universo osservabile.

e poi chi mi conforta su questo concetto?
cioè che il redshift sia maggiore per gli oggetti più distanti va interpretato nel senso che gli oggetti sono più distanti proprio perché sono sempre stati più veloci, sin dal big bang, non perché stiano accelerando (anzi): giusto?

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{andreaconsole.altervista.org}¦ Ballscope 300/1500 DIY "John Holmes"

Non essendo un fisico, posso solo darti una mia opinione

La velocità relativa (rispetto a noi) delle galassie aumenta con la distanza perché è lo spazio stesso che si espande; quindi se in un anno luce lo spazio si estendesse di un metro al secondo, in 1000 anni luce gli estremi si allontanerebbero di un km/secondo, in un milioni di AL di 1000 km/secondo e così via (ora non ricordo a quanto è stimata la costante di Hubble).
La chiave è che la velocità è sempre relativa ad un osservatore e mai assoluta, quindi è vero, le galassie più lontane sono sempre state quelle a maggior velocità rispetto alla nostra. Se poi l'espansione è costante, accelera o rallenta non credo che siano ancora riusciti a capirlo.

Il fatto dei 46 miliardi di AL non l'ho capito bene, perché la radiazione di fondo dovrebbe provenire da tutto l'universo. Se si intende con questo i limiti dell'universo osservabile da noi, significherebbe che tali limiti hanno tenuto una velocità di allontanamento media di oltre tre volte la velocità della luce, ma questo mi pare che la relatività generale lo permetta perchè è lo spazio stesso ad espandersi e non le galassie a viaggiare nello spazio (è la giustificazione teorica dei "motori a curvatura").

cieli sereni

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Ci sedemmo dalla parte del torto, visto che tutti gli altri posti erano occupati.

Dobson GSO 10" con Telrad - Celestron CPC800 - Meade ETX-70
Panoptic 24mm - FF 19 mm - Hyperion zoom 8-24 mm - Genuine Ortho 5mm - Barlow Televue 2X - Astronomik OIII
Zwo ASI 120 MC

La radiazione di fondo è emissione di corpo nero, ed è emessa dall'universo stesso, fosse stata emessa dal big bang, ora non sarebbe visibile, perchè sarebbe stata assorbita dalla materia densa dell'universo ai primi istanti, infatti la radiazione di fondo è staat emessa in tempi succcessivi al big bang!
Poi l'età dell'universo e le dimensioni dell'universo, non sono la stessa cosa!
Infatti l'età dell'universo è semplicemente la distanza in anni luce dell'oggetto più lontano che riusciamo ad osservare, questo perchè se ci fosse un oggetto più distante dell'età dell'universo, semplicemente non saremmo in grado ancora di vederlo!
Dei 46 miliardi non so nulla e quindi non saprei darti risposta, ma se 46 miliardi sono le dimensioni dell'universo allora ti ho risposto!
ciao

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Davide Ghiso
Meade Schmidt-Newton 6" (763mm F/5) - William Optics Zenithstar 66 ED - Eq6 skyscan Barlow 2x e 4x apo coma - Oculari meade superploss 26mm
Kellner 20 e 4 mm Ploss 10mm - Hiperion 8mm - Atik 383l+ monocromatic
filtri baader 36mm R,G,B,L,H-alpha - magzero mz_5 bn
Gruppo Astrofili Volontari Ingauni Albenga SV

Davide Ghiso
ma chi sarà mai questo Dario Fo!?

Mmm è una domanda che mi sono posto anche io. La velocità di allontanamento è proporzionale alla distanza dall'osservatore (v = H*d dove H è la costante di Hubble), quindi oltre una certa distanza questa velocità diviene per forza di cose superiore a quella della luce. Si può ammettere questa cosa solo se è lo spazio stesso a espandersi e non i corpi "al suo interno". Dunque è così?

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Strumentazione:
Skywatcher 80ED Pro su montatura Meade LXD75 con Autostar, fuocheggiatore elettronico, oculari da 26mm Meade, 15mm Celestron e 5mm Hyperion, lente di barlow Meade 2X, Canon EOS400D non modificata con obiettivi Canon EF 18/55 e Sigma APO 70/300, rifrattori guida 70/700 Konus e 70/300, Meade LPI, filtri Baader UHC-S e Astrosolar, anelli decentrabili e scatto remoto autocostruiti, notebook Dell Latitude A560.

Ciao..dunque chiariamo un paio di cose, anche se il discorso non è semplice, spero di rendere l'idea.

Quando si parla di età dell'Universo, stimata su circa 14 miliardi di anni (pari ad una dimensione di 4.2 Gpc) parliamo di Universo visibile. Oltre questo limite abbiamo il cosiddetto Orizzonte Cosmico, che costituisce il limite della radiazione osservabile (e tra l'altro uno dei problemi della cosmologia). Oltre questo limite un oggetto che emette radiazione luminosa è più lontano di quanto la stessa luce possa percorrere nel tempo dei 14 miliardi di anni e dunque non è a noi visibile. Il problema dell'esistenza di oggetti oltre l'orizzonte cosmico viene superato assumendo che in una fase primordiale, la radiazione, prima dell'inflazione dell'Universo, fosse presente in modo omogeneo in tutto lo spazio (anche se ciò richiede ancora una verifica sperimentale).
L'oggetto più distante osservato, un Quasar, di cui non ricordo la nomenclatura, si allontana da noi a 299000 km/s.

Per quanto riguarda la dimensione dell'Universo, devo correggere andreaconsole. Il calcolo della distanza non è erroneo assolutamente, perchè questo tempo di vita dell'Universo viene calcolato a partire proprio dalla costante di Hubble, la quale rappresenta il tasso di espansione dell'Universo stesso.
La costante di Hubble H0 ha un valore stimato di circa 70 +/- 10 Km/(sec * Mpc). L'inverso di questa costante, prende il nome di tempo di Hubble, e corrisponde a quei circa 14 miliardi di anni, t (Hubble) = 1/H. Questo tempo pertanto, tiene proprio conto dell'espansione subita dall'Universo. Moltiplicando t di Hubble per la velocità della luce c, ottenete la distanza di Hubble, che è la distanza dell'orizzonte cosmico di cui parlavo.
Il problema invece a riguardo è un altro e cioè che questa costante di Hubble, non si riesce ancora a calcolarla in modo preciso, c'è una grossa indeterminazione e addirittura altri modelli cosmologici, diversi dal modello standard, ne prevedono un valore completamente diverso (di circa 40 +/- 10 Km/(sec * Mpc) ). Per questo diciamo l'età di questo nostro Universo è un pò incerta tutt'oggi. Quando si parla di 14 miliardi di anni è per avere una idea sulla sua origine.

Per rispondere infine alla domanda di andreaconsole, gli oggetti non sono sempre stati più distanti, poichè quando l'Universo era più contenuto in dimensioni, anche gli oggetti erano più vicini fra loro. Però il flusso di Hubble, cioè questo incremento della velocità di allontanamento dall'osservatore con la distanza, è visibile solo a partire sostanzialmente dall'ammasso di galassie del Coma, a circa 88 Mpc da qui. Su scale più piccole non te ne accorgi, perchè su scale più piccole prevalgono i moti propri degli oggetti e questi moti propri sono indipendenti dall'espansione dell'Universo (ad esempio la galassia di Andromeda si sta avvicinando alla nostra). L'effetto dunque diventa più visibile, più chiaro, quando osserviamo oggetti totalmente al di fuori del nostro intorno, quando osserviamo punti dell'Universo che sono separati gravitazionalmente dal nostro. Altro esempio a riguardo è l'ammasso di galassie della Vergine, noto come grande attrattore, posto a circa 16 Mpc da qui, non risulta indipendente da queste interazioni gravitazionali, e per questo non ne osserviamo un allontanamento da noi, anzi al contrario, è proprio verso questo ammasso che il Gruppo Locale si sta digirendo.
Nel caso del Quasar che citavo, tu stai parlando si di un oggetto che si muove a velocità prossima a quella della luce, ma stai parlando di un oggetto distante 4 Gpc...praticamente la velocità con cui si muove questo oggetto, rispetto alla distanza che ha da te, è irrisoria, è piccolissima, sembra praticamente fermo, paradossalmente (non a caso le misure di velocità vengono fatte per shift doppler, di certo gli spostamenti non sono osservabili guardando a occhio nudo l'oggetto!).

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"Einstein è un bravo ragazzo, peccato solo sia fissato che le onde elettromagnetiche siano costituite da particelle". M. Planck


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Grazie per gli interventi.

"Per quanto riguarda la dimensione dell'Universo, devo correggere andreaconsole"
tranquillo enrico... è un copia-incolla da wikipedia :S avranno scritto castronerie allora?

il dubbio che mi rimane è sulla causa del redshift crescente. Cioè conosco l'esempio del palloncino che si gonfia, ma mi è sempre sembrato una forzatura...

cioè, in soldoni, se una bomba esplode, ci sono schegge più veloci e schegge più lente. Se io guardo le schegge vedrò quelle più lontane più redshifted perché sono le più veloci. Non è sufficiente questo esempio terra-terra a spiegare il fenomeno?

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Non è che Wikipedia sia legge eh, cose sbagliate o imprecise ci sono pure li...comunque no l'esempio non va bene, invece il punto è il seguente: quando guardi lontano nello spazio, stai anche guardando lontano nel tempo e cioè nel passato, non di certo nel futuro. In sostanza gli oggetti che vedi più lontani sono quelli rispetto ai quali noti più un effetto di allontanamento, poichè, a causa del fatto che l'espansione del nostro Universo risulta accelerata, più distante sei dall'origine del tempo più acceleri e quindi noti una velocità di regressione più elevata rispetto agli oggetti che sono così distanti.
Dunque, in soldoni, quando vedi un oggetto allontanarsi da te, è perchè tu stai viaggando in un Universo che si espande più velocemente di quanto non faccia quell'Universo del passato in cui vedi l'oggetto. Da qui deriva il fatto che lo vedi allontanarsi, tutto è in espansione accelerata.
Visualizzare il problema da te posto non è una cosa affatto semplice in ogni caso ma questa che ti ho citato è una mia interpretazione diciamo, puoi vederla semplicemente così, sperando che ti sia chiaro.

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no.. non capisco... l'universo accelera? e per quale forza? :S non hai un link chiaro che non tiri fuori l'esempio del palloncino che proprio non mi va giù?

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L'Universo accelera a causa dell'Energia Oscura. Puoi cercare in merito qualche voce in rete, purtroppo però l'Energia Oscura è uno dei più grossi dilemmi di tutta la fisica conosciuta, e fin'ora si sa davvero ben poco. Qualcuno comincia ad azzardare che questa energia oscura sia stata generata da fluttuazioni quantistiche presenti nell'Universo primordiale, poco prima dell'inflazione, ma è ancora solo una teoria che richiede numerose verifiche.

http://it.wikipedia.org/wiki/Energia_oscura
Questo link potrebbe aiutarti ma prendi sempre con cautela quello che trovi scritto (lascia stare quanto relativo alla quintessenza, prendi di riferimento solo quello che dice sulla costante cosmologica che è relativa al modello cosmologico standard, il ΛCDM, cioè il modello cosmologico attualmente più accreditato al mondo).

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