Alcune settimane successive alla pubblicazione delle immagini del James Webb Space Telescope da parte della NASA, gli astronomi hanno iniziato a segnalare la scoperta di galassie estremamente “spostate verso il rosso”. Tale fenomeno, professionalmente chiamato redshift, indica lo spostamento della luce attraverso l’Universo in continua espansione; la quale si è allungata durante il percorso, per un ampio intervallo di tempo.
In altre parole queste galassie sono incredibilmente lontane. Si dice, infatti, che una galassia, quasi indiscernibile ed etichettata CEERS-93316, si trovi a una sbalorditiva distanza di 35 miliardi di anni luce. Come spiegare che la distanza tra la nostra Via Lattea e CEERS-93316 sia cresciuta fino a 35 miliardi di anni luce, dato che l’Universo si sta espandendo solo da 13,8 miliardi di anni?
L’Universo è forse più vecchio di quanto calcolato in precedenza?
Quando si tratta di oggetti in un universo in continua espansione, il concetto di distanza potrebbe risultare difficile da comprendere dunque bisogna specificare cosa intendiamo per “distanza”.
Quando parliamo di galassie, il redshift è l’unico proxy di cui possiamo usufruire. Esso però è in grado di dirci solo per quanto tempo la luce ha viaggiato attraverso lo spazio in espansione. Ad esempio: una galassia con un redshift di 5 indica che la luce ha viaggiato per 12,6 miliardi di anni, anche se in realtà la galassia è molto più lontana.
Questo significa che l'espansione dello spazio ha allontanato sempre più la remota nebulosa dalla nostra.
Se vogliamo essere più specifici la “vera” distanza della nostra galassia è di quasi 26 miliardi di anni luce. Il valore esatto di tale parametro dipende in parte da come l’Universo si è espanso nel tempo, cosa che non possiamo conoscere nel dettaglio, ma pur sempre sufficiente per farci capire che una galassia remota è più distante di quanto suggerirebbe il tempo di viaggio della sua luce.
Nonostante sia distante 26 miliardi di anni luce, la galassia appare ancora come un oggetto leggermente esteso nel cielo dotata di una dimensione angolare particolare. Questo perché, la dimensione angolare percepita è stata fissata nel momento in cui la luce della galassia è stata emessa; quando era ancora molto vicino alla nostra Via Lattea. A causa dell’espansione dell’universo, la luce ha dovuto impiegare ben 12,6 miliardi di anni prima di giungere sino a noi.
Come se ciò non bastasse, bisogna inoltre tenere conto di un ulteriore parametro: la distanza di luminosità, che indica quanto debole appare la galassia.
Ritornando alla CEERS-93316 possiamo dire che la luce viaggia da essa da circa 13,5 miliardi di anni, e poiché l’Universo era precedentemente molto più piccolo di quanto non lo sia oggi, la sua distanza angolare è di 2 miliardi di anni luce.
Infine, l’espansione del cosmo, che influisce sia sull'energia che sulla velocità di arrivo dei fotoni; fa sì che la sua distanza luminosa sia di 615 miliardi di anni luce, conferendogli una luminosità superficiale incredibilmente bassa.
Lo studio di galassie remote ci spinge a riconsiderare le nostre teorie sull'evoluzione dell'Universo, aprendo nuove frontiere nel vasto regno della cosmologia.
Teseo Mormina, Edoardo Sammito
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