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Perché il cielo notturno è buio se l'universo è pieno di stelle?

Se riusciamo a trovare una stella in ogni direzione del cielo che indichiamo, allora perché la notte è buia? Avete mai sentito parlare del paradosso di Olbers, conosciuto anche come il paradosso della notte oscura? Fu descritto per la prima volta dall'astronomo tedesco Heinrich Wilhelm Olbers nel 1826, e pone la seguente domanda: "se l'universo è pieno di stelle (in qualsiasi direzione puntiamo) allora perché il cielo notturno non è così chiaro come il sole?" Sembra una domanda semplice e innocua… Ma la sua risposta contraddiceva l'affermazione che l'universo sarebbe stato infinito e statico, dopo tutto, l'oscurità del cielo notturno è una delle prove che l'universo è dinamico. E credetemi se è possibile: il buio semplice della notte è una delle testimonianze del Big Bang stesso. Capire… L'espansione dell'universo se l'universo fosse statico, popolato da una quantità enorme di stelle divise in modo omogeneo, qualsiasi punto nel cielo dovrebbe avere una stella visibile. Pertanto, il cielo notturno dovrebbe essere chiaro come il nostro sole, come mostrato nell'animazione qui sotto:

Il paradosso di Olbers in azione. Credits: Kmarinas86/Wikimedia Commons

Basta guardare il cielo notturno per sapere che questa non è la realtà. E questo è dovuto principalmente al fatto che l'universo è in continua espansione. Vale la pena ricordare che tutte le stelle che vediamo nel cielo notturno, senza eccezione, sono contenute nella nostra galassia, la Via Lattea. Altri punti luce diffusi che vediamo sono nebulose (anche all'interno della Via Lattea) e galassie, che hanno un proprio raggruppamento di stelle. Milioni di loro… Anche se lo spazio sembra non avere limiti, l'universo che conosciamo ha una fine, e un inizio. E non solo un contorno spaziale, così come temporale. Per quanto ne sappiamo, l'universo ha avuto il suo inizio con il Big Bang, circa 13,7 miliardi anni fa. E la luce della maggior parte delle stelle (e delle loro galassie) non ha avuto abbastanza tempo per raggiungerci. È come se stessimo osservando una tempesta di fulmini, e stavamo aspettando il suono del tuono che non è ancora arrivato. Quando puntiamo a un telescopio super potente per una regione lontana dall'universo, stiamo osservando il passato. Ad esempio, se si guarda a una distanza di 13,5 miliardi anni luce, si sta guardando l'inizio dell'universo, e non si vedono le stelle, perché non hanno avuto abbastanza tempo per laurearsi. Ma aspetta un attimo! C'è qualcosa di sbagliato, dopo tutto, se contiamo solo sulle galassie che conosciamo nell'universo osservabile (e gli studi recenti dimostrano che il loro numero raggiunge 2 mila miliardi) dovremmo vedere la luminosità di una stella in qualsiasi punto del cielo. E perché non succede? Prima di tutto, perché non abbiamo la visione a infrarossi.

In realtà, c'è almeno una stella in qualsiasi minuscolo punto nel cielo, ma come l'universo si sta espandendo, l'effetto Doppler li induce a diventare rossastro. Brevemente riguardando l'effetto Doppler, spiega che tutto ciò che si muove nella nostra direzione tende ad essere di colore blu, e ciò che è distante, è rossastro-tonica. Quindi, se una galassia è troppo lontano da noi, tende ad ottenere molto più rossa, in quanto le distanze più veloce rispetto al più vicino. E quando queste galassie sono molto distanti, diventano "infrarossi" al nostro punto di vista, e come non vediamo nell'infrarosso, diventano invisibili a noi. Ecco perché il cielo notturno sembra così buio. Se guardiamo molto profondamente a una distanza enorme al di là delle stelle e delle galassie, siamo in grado di rilevare la famosa "radiazione di fondo cosmico", che non è altro che la luce sinistra del Big Bang. Ma è anche distanziarsi da noi, e così può essere visto solo attraverso l'infrarosso, grazie all'effetto Doppler. Così la nostra visione dell'universo è limitata, e possiamo solo vedere una parte di tutto ciò che ci circonda. Altri fattori contribuiscono anche a stelle e galassie relativamente vicine che diventano invisibili all'occhio umano, come l'assorbimento di luce da polvere e gas intergalattico. E combinando questa polvere cosmica con l'espansione dell'effetto Doppler dell'universo +, dobbiamo presentare un cielo molto scuro, con bellissime stelle scintillanti che adornano il nostro firmamento…

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