Il paradosso di Olbers e altre domande

Ci sono alcune domande che possono sembrare banali e scontate, ma che in realtà celano una complessità tale che le risposte non sono affatto semplici. Questo significa che non esistono quesiti ovvi, ma al più risposte ovvie.

Credit: Il Poliedrico

Vi siete mai chiesti perché il cielo di notte è buio?
Banale, eh? Se rispondete perché il Sole è tramontato da un pezzo, me ne vado!
Pensateci bene. Se le stelle – in prima approssimazione possiamo prenderla così – sono distribuite uniformemente nello spazio, prima o poi con lo sguardo dovremmo incontrare la superficie di una stella, non importa quanto distante o quanto luminosa essa sia, ma ovunque volgessimo lo sguardo vedremmo la superficie di una stella e il cielo quindi splenderebbe ne più ne meno come la fotosfera del Sole.
Questo si chiama paradosso di Olbers ¹, ma in realtà si posero la stessa domanda anche Keplero e Halley (solo per citarne alcuni) prima di lui.
Vediamo alcune risposte:

• Le stelle più lontane sono oscurate dalla polvere.
• L’Universo ha solo un numero finito di stelle.
• La distribuzione delle stelle nel cosmo non è uniforme.
• L’Universo è in espansione, la luce delle stelle più lontane è stirata dall’effetto Doppler verso il rosso in proporzione della distanza.
• L’Universo è relativamente giovane. La luce delle stelle più distanti non ci ha ancora raggiunto.

Verso il centro della Galassia

La prima risposta si può scartare subito: in un corpo nero, come lo è l’Universo, la polvere finirebbe per riscaldarsi e irradiare con la stessa intensità delle stelle che si nascondono dietro. È quindi sbagliata.
La seconda potrebbe essere quasi corretta, se non fosse che il numero di stelle dell’Universo pur essendo tecnicamente finito è cumunque abbastanza alto da illuminare comunque il cielo, come se fossse virtualmente infinito. Anche questa risposta non è convincente.
La terza pur descrivendo efficacemente la struttura reale dell’Universo su grande scala non può essere vera, altrimenti vedremmo il cielo solcato da linee luminose inframmezzato da piccole aree più scure di spazio vuoto, ma questo non si osserva: anche questa risposta è errata.
Solo le ultime due possono spiegare  perché il cielo è buio e sicuramente entrambe contribuiscono a questo effetto anche se in maniera diversa: l’effetto Doppler provocato dall’espansione dell’Universo provoca il progressivo stiramento delle lunghezze d’onda della radiazione stellare così che non riusciamo a vedere nel dominio ottico le stelle più lontane, ma noi viviamo in un guscio sferico che  possiamo chiamare Universo Osservabile. Questa porzione di universo ha un raggio uguale alla vita dell’Universo, cioè circa 15 miliardi di anni luce, e la luce delle stelle più distanti di questo limite ancora non ci ha raggiunto e quando lo farà sarà troppo stirata per essere influente.

Lo so, parlare di scale così grandi fa venire il mal di testa, per questo invece voglio proporre un  quiz molto più semplice: Perché le stelle sembrano più brillanti in inverno?

1. Perché è più freddo.
2. Perché guardiamo in una direzione dove le stelle sono più brillanti.
3. Perchè l’aria è più rarefatta.
4. Perché guardiamo verso il centro della Via Lattea.

Come al solito la risposta la avrete fra 15 giorni ….

Note: