L'espansione dell'universo

L'espansione dell'universo

Par. 1) Il red-shift

L'analisi spettrografica delle radiazioni provenienti dalle stelle è in grado di rivelare quali elementi chimici sono presenti nella stella stessa. Le radiazioni emesse vengono infatti parzialmente assorbite dai gas che circondano il nucleo stellare, originando uno spettro di assorbimento. Per ottenere dei risultati attendibili è però necessario non interpretare alla lettera gli spettri, i quali rivelano un sistematico spostamento verso il rosso o red-shift. Tale fenomeno è dovuto all'effetto Doppler elettromagnetico, il quale (contrariamente a quello acustico) dipende soltanto dal movimento della sorgente e non da quello dell'osservatore. L'equazione che descrive l'effetto Doppler elettromagnetico è la seguente:

EQUAZIONE DELL'EFFETTO DOPPLER ELETTROMAGNETICO

Il red-shift sembra dunque affermare che le stelle sono in allontanamento rispetto al nostro pianeta.

Par. 2) La legge di Hubble

Alla luce dell'effetto red-shift, nel 1929 l'astronomo statunitense Edwin Hubble interpretò gli spettri "anomali" di alcune stelle come fenomeni dovuti ad uno spostamento radiale delle stesse rispetto alla Terra. In particolare Hubble formulò un legge di proporzionalità diretta fra la distanza R di una stella e la sua velocità v. Ciò significa che una stella si allontana tanto più velocemente quanto più è distante (►fig.1).

In termini matematici, la legge di Hubble è la seguente.

LEGGE DI HUBBLE

E' infine importante sottolineare che tale legge non è valida per stelle molto vicine o molto lontane.