Quanto è grande l’universo?

L’attuale universo osservabile è stato determinato per avere una larghezza di 156 miliardi di anni luce, con un errore inferiore all’1%, dall’ultimo telescopio per lo spazio profondo WMAP. All’inizio potrebbe sembrare impossibile che gli scienziati siano così sicuri di questa misurazione astronomica, ma questa cifra è stata ristretta da anni di ricerca e determinata da diversi percorsi di indagine. Inoltre, la dimensione dell’universo dipende intimamente dalla sua forma, età, accelerazione e massa totale, quindi siamo molto fiduciosi in questa cifra.

Nel 2003, la sonda Wilkinson Microwave Anisotropy Probe ha inviato dati sufficienti per consentire agli scienziati di pubblicare studi estremamente affidabili che hanno stabilito due fatti precedentemente sconosciuti. Hanno determinato che l’universo è piatto, il che significa che la geometria euclidea standard è valida su scala più grande. Questo può essere compreso dicendo che una linea retta rimane più o meno una linea retta finché si estende. Hanno anche stabilito che sta accelerando a una velocità sempre crescente, il che significa che tutta la massa sta volando via l’una dall’altra a velocità sempre più elevate. I dati WMAP hanno misurato la temperatura, chiamata radiazione cosmica di fondo a microonde, del nostro universo osservabile con una precisione senza precedenti, con un errore del 5%. Da questi fatti, possiamo dedurre cifre come il suo raggio.

Ricorda che la dimensione dell’universo non è un valore costante, né è la dimensione di un oggetto come lo intendiamo tradizionalmente. In realtà è la dimensione dello spazio stesso e, man mano che lo spazio si espande, aumenta anche lo spazio tra pianeti, stelle e galassie. All’inizio dell’universo, il Big Bang ha creato lo spazio e il tempo come li conosciamo. Da quel momento, lo spazio si è espanso, quindi troviamo le sue dimensioni misurando quanto lontano potrebbe aver viaggiato la luce dal Big Bang, insieme a quanto spazio si è esteso.

Possiamo solo guardare o comunicare fino al limite, o “orizzonte”, di dove la luce ha viaggiato dall’inizio dell’universo. La dimensione dell’universo indica lo spazio in cui possiamo interagire con qualsiasi cosa. Non sapremo mai cosa c’è “oltre” questo confine, perché non c’è modo di sapere nulla al riguardo, quindi è illogico considerare il regno “fuori” del nostro universo, o chiedersi in cosa ci stiamo espandendo “in”.

Una misura indipendente delle dimensioni del nostro universo può essere data studiando le stelle più antiche. Le stelle più antiche che abbiamo trovato hanno probabilmente tra gli 11 e i 14 miliardi di anni luce. Se avessimo stelle più vecchie della distanza massima percorsa dalla luce, sapremmo che c’è qualcosa di sbagliato nei nostri calcoli; non ci sarebbe stato abbastanza tempo per loro di evolversi.