La legge di Hubble dice che le galassie si allontanano da noi, tanto più in fretta quanto più sono lontane. Ma la lettura corretta di questo fatto è delicata e sorprendente. L’interpretazione non è che le galassie si muovano attraverso uno spazio statico, come proiettili sparati da un’esplosione centrale. È che lo spazio stesso si dilata, e le galassie galleggiano nei loro angoli mentre la distanza fra loro cresce.

Il modello classico è quello dei pallini di carta incollati sulla superficie di un palloncino che si gonfia. Mentre il palloncino si espande, tutti i pallini si allontanano da tutti gli altri, e la velocità di allontanamento fra due qualsiasi di essi cresce con la loro distanza — proprio come nella legge di Hubble. Soprattutto: sul palloncino non c’è un “centro” dell’espansione. Ogni pallino vede tutti gli altri allontanarsi da sé, e nessuno occupa una posizione privilegiata. Allo stesso modo, nell’universo in espansione non esiste un centro da cui tutto fugge.

Velocità di una galassia lontana

Una galassia mostra z=0,1z = 0{,}1 (un decimo di lunghezza d’onda di spostamento). Qual è la sua distanza secondo Hubble?

Dalla relazione v=czv = cz: v=cz3107  m/s30000  km/s.v = cz \approx 3\cdot 10^7\;\text{m/s} \approx 30\,000\;\text{km/s}. Poi, dalla legge v=H0dv = H_0 d: d=vH0=3000070430  Mpc1,4109  anni-luce.d = \frac{v}{H_0} = \frac{30\,000}{70} \approx 430\;\text{Mpc} \approx 1{,}4\cdot 10^9\;\text{anni-luce}. La luce che riceviamo da quella galassia è partita quando l’universo era circa 1,41{,}4 miliardi di anni più giovane.

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Argomenti: Relatività ristretta Concetti: Effetto Doppler

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