VIAGGI INTERSTELLARI

I Viaggi Interstellari dell'umanità

Quanto potremo andare lontano nello spazio? Quali sono i limiti dei viaggi interstellari futuri che l'essere umano intraprenderà per soddisfare la sua eterna curiosità di conoscenza? 
Scopriamolo insieme in questo video.
 

I Confini del viaggi interstellari

Esiste un confine che l'essere umano non attraverserà mai? Ci sono posti che non visiteremo mai non importa quanto duramente ci proviamo?

Probabilmente si! Anche se avessimo le tecnologie della fantascienza con i motori in grado di percorrere anni luce, siamo comunque intrappolati in una fascia dell'universo. L'universo è davvero troppo grande. Ma allora quanto lontano possiamo andare? 

Viviamo in una tranquilla zona della Via Lattea, una galassia a spirale di media grandezza larga circa 100.000 anni luce composta da miliardi di stelle, nubi di gas, materia oscura, buchi neri, stelle a neutroni e pianeti con un buco nero supermassiccio al centro della galassia.

Vista da lontano la nostra galassia sembra molto densa ma in reatà è composta per lo più da spazio vuoto. 

Con l'attuale tecnologia un essere umano impiegherebbe migliaia di anni per raggiungere la stella più vicina. 

Dunque la Via Lattea è molto vasta ma non è sola insieme alla galassia di Andromeda e almeno altre 50 galassie nane.  E' parte di un gruppo di spazio che ha un diametro di 10 milioni di anni luce; una tra centinaia di gruppi di galassie nel superammasso Laniakea il quale costituisce uno dei superammassi stellari che costituiscono l'universo osservabile. 

Ora presumiamo per un momento di avere un futuro glorioso e l'umanità diventa una civiltà tecnologicamente molto avanzata e sviluppa i viaggi interstellari basandosi sulle conoscenze avanzate della fisica dell'universo; in questo scenario ottimale quanto lontano potremo mai viaggiare? Beh forse solo all'interno del nostro "gruppo locale".

Che cos'è un Gruppo Locale  

Gruppo Locale è il nome proprio dato al gruppo di galassie di cui fa parte la nostra galassia: la Via Lattea. Comprende più di 70 galassie, per la maggior parte di piccole dimensioni, e il suo centro di massa si trova in un punto compreso tra la Via lattea e la galassia di Andromeda. Ecco questa sarà la più grande comunità di cui l'umanità farà mai parte e consideriamo che questo rappresenta solo lo 0,0...% di tutto l'universo che possiamo osservare. Poniamo l'attenzione per un attimo a questo numero: può voler dire che saremo comunque limitati a un centomiliardesimo percentuale di tutto l'universo osservabile. Il semplice fatto che esista effettivamente un limite e che è tanto l'universo da esplorare ci fa sentire subito davvero piccoli piccoli.

Ma perchè non possiamo spingerci oltre? Beh ha tutto a che fare con la natura del nulla o "spazio vuoto"  che non è affatto vuoto perchè possiede energie intrinseche a sè che vengono comunicamente chiamate " fluttuazioni quantistiche" ovvero particelle e antiparticelle che appaiono e si annichiliscono a vicenda. Per un principio della fisica  quando una particella subatomica si incontra con la sua antiparticella entrambe le masse vengono totalmente convertite in energia.

Il vuoto quantistico  

Per capire meglio immagina il vuoto quantistico come un'enorme teiera bollente con regioni più e meno dense. Ora torniamo indietro di 13,8 miliardi di anni quando il tessuto dell'universo era composto di assolutamente nulla, proprio dopo il Big Bang un evento noto come " inflazione cosmica" fece espandere l'universo dalla grandezza di una biglia a miliardi e miliardi di km in pochi secondi. Questa improvvisa espansione dell'universo fu talmente rapida e immediata che anche tutte quelle fluttuazioni quantistiche vennero estese e distanze subatomiche divennero distanze galattiche con regioni più e meno dense. Dopo l'inflazione la gravità iniziò a ricomporre tutto ma mentre  su distanze cosmiche l'espansione fu troppo rapida e potente da sopraffarla sullle distanze piccole la gravità ne emerse vincitrice. Quindi con il tempo le regioni più dense dette anche "tasche" dell'universo  crebbero in gruppi di galassie proprio come quella in cui viviamo oggi e all'interno della nostra galassia il nostro gruppo locale è legato a noi gravitazionalmente. E quindi qual'è il problema? Perchè non possiamo viaggiare dalla nostra tasca a quella successiva? Bene, l'energia oscura rende tutto più complicato.

 

L'energia oscura   

L'energia oscura subentrò circa 6 miliardi di anni fa ed è una forza o effetto invisibile che causa e accellera l'espansione dell'universo. Non sappiamo nè perchè lo faccia nè cosa sia effettivamente l'energia oscura ma possiamo osservarne i suoi effetti molto chiaramente. Al principio dell'universo c'erano aree ampie e fredde intorno al gruppo locale che crebbero in grandi ammassi con migliaia di galassie. Siamo circondati da molte cose  ma nessuna di quelle strutture o galassie all'infuori del gruppo locale sono gravitazionalmente legate a noi. Per questo motivo più l'universo si espande più grande diventa la distanza tra noi e altre tasche gravitazionali. Con il tempo l'energia oscura spingerà il resto dell'universo lontano da noi rendendo tutti gli altri ammassi, galassie e gruppi irraggiungibili. Pensate che il gruppo di galassie più prossimo a noi è già a milioni di anni luce di distanza ma tutti loro si muovono via da noi a velocità che non possiamo mai sperare di raggiungere. Potremmo lasciare il nostro gruppo locale e volare verso lo spazio galattico nell'oscurità ma non arriveremmo mai da nessuna parte. Mentre noi diventeremmo sempre più chiusi il gruppo locale diventerebbe più coeso fino a fondersi e formare una galassia ellittica gigante con un nome molto poco originale:" Milkdromeda" tra qualche miliardo di anni. 

L'espansione dell'universo  

Ma le cose si fanno anche più deprimenti. Le galassie al di fuori del gruppo locale saranno così lontane da diventare troppo deboli per essere osservate e i pochi fotoni che riusciranno ad arrivare da noi verranno spostati a una lunghezza d'onda così lunga da renderli inosservabili. Quando questo succederà, nessuna informazione al di fuori del gruppo locale sarà in grado di raggiungerci. L'universo scomparirà dalla vista e apparirà scuro e vuoto in tutte le direzioni per sempre. Esseri nati in un lontano futuro su Milkdromeda penseranno che non ci sia nulla al di fuori della propria galassia e quando guarderanno lontano nello spazio vuoto vedranno solo altro vuoto e oscurità. Non saranno in grado di osservare la radiazione cosmica di fondo e non potranno venire a conoscenza del Big Bang non potendo immaginare quello che sappiamo oggi: la natura dell'espansione dell'universo quando è iniziato e come finirà.

 

La nostra stirpe e l'universo futuro   

Loro penseranno che l'universo sia statico ed eterno e Milkdromeda sarà un'isola nell'oscurità che diventa lentamente sempre più scura. Tuttavia con i miliardi di miliardi di stelle il gruppo locale è certamente grande abbastanza per l'umanità anche perchè non abbiamo ancora capito come abbandonare il nostro sistema solare e abbiamo miliardi di anni di tempo per esplorare la nostra galassia. Viviamo l'incredibile fortuna di esistere nel momento perfetto del tempo per vedere non solo il nostro futuro ma anche il nostro passato più remoto. Per quanto isolato e lontano il gruppo locale sia, possiamo percepire l'intero universo grandioso e spettacolare così com'è in questo momento.

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