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Vita e morte nell’universo

Nel cosmo non ci si annoia: gli elementi nascono e muoiono in continuazione, rivela l’astronomo Luca Ciprari. L’intervista sui segreti dei buchi neri e delle stelle.
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Foto: Georg Hofer

L’astronomo Luca Ciprari insieme a Hansjörg Ebnicher e Nadine Pircher forma il team del Planetarium Alto Adige Südtirol a San Valentino in Campo, Gummer. zebra. ha parlato con lui del concetto di universo, della natura, dei cicli della vita, della nascita e della morte delle stelle.

Quando parliamo di vita, spesso ci riferiamo solo alla Terra. Quali altri cicli di vita esistono là fuori?

Luca Ciprari: Nei sistemi solari, nelle galassie e nel cosmo vige la legge della natura, in cui tutto ciclicamente si ricicla, proprio come accade sulla terra. In natura, infatti, tutto viene riutilizzato, anche se i tempi dell’universo sono enormi rispetto a quelli del nostro pianeta. Sulla Terra, il ciclo di vita di una persona mediamente è di 85 anni. In rapporto ai fenomeni che avvengono nell’universo, è paragonabile a un battito di ciglia. Questi fenomeni, tra cui possiamo includere la nascita di una stella o di un pianeta, il collasso di una stella alla fine della vita, la nascita di una galassia o del cosmo, possono durare migliaia, milioni o addirittura miliardi di anni e sono sempre in corso d’opera. Avvengono costantemente poiché l’intero universo è in continuo movimento e subisce un’incessante evoluzione. Questo movimento porta continuamente alla nascita e morte di elementi.

 

 

Com’è stato possibile comprendere la continua evoluzione e la ciclicità dell’universo? 

E’ possibile osservare questa evoluzione utilizzando dei telescopi che permettono di ammirare galassie molto distanti da noi nello spazio ma anche nel tempo. Osservare il cielo con un telescopio, infatti, è un modo per viaggiare indietro nel tempo. Se contempliamo una galassia distante 10 miliardi di anni luce la vediamo come appariva 10 miliardi di anni fa e non com’è allo stato attuale. Grazie a questi preziosi strumenti siamo riusciti a vedere come si sono accese le prime stelle, come si sono formate le prime galassie, come si sono evolute, come sono morte e come hanno dato vita a nuovi elementi. E’ per merito di queste osservazioni che oggi siamo già in grado di poter affermare che tra circa 2 miliardi di anni la nostra galassia, la Via Lattea, si fonderà con la galassia di Andromeda. Le due galassie moriranno come singole entità e daranno vita a una galassia molto più grande. Le onde d’urto scaturite dallo scontro tra queste due entità genereranno a loro volta ulteriori stelle e forse nuova vita, come accaduto sulla Terra.

Anche le stelle vivono seguendo questi cicli? 

Certamente. Le stelle nascono grazie alla condensazione di una nube di gas e di polveri, proprio come accade sulla terra con le nuvole di pioggia, ma invece di dare vita a un fenomeno atmosferico generano una stella. La materia condensata si surriscalda, si accende innescando reazioni di fusione nucleare e inizia a bruciare idrogeno. In base alla quantità presente di questo gas, la stella può avere periodi di vita più o meno lunghi, da alcuni milioni fino a miliardi di anni. L’idrogeno continuerà a bruciare fino a esaurirsi e la stella inizierà a fondere prima l’elio, poi il carbonio, l’ossigeno e altri elementi. Avrà maggiori difficoltà a produrre energia e giungerà ad avere ferro nel nucleo. Con la presenza di ferro, la stella non riuscirà più a liberare energia. Questo decreterà la sua fine.

Cosa succede quando una stella muore? 

A quel punto una stella sprigionerà nuovi gas e polveri nell’universo, che diventeranno la base per la nascita di nuove stelle. Questo ciclo si ripeterà continuamente. Anche la vita sulla terra è possibile perché una stella è morta e ha arricchito lo spazio di questi elementi. Da queste nubi è nata a sua volta la nostra stella, il sole, e in seguito i pianeti del nostro sistema solare. Inoltre, l’esistenza di una stella può terminare in vari modi: si può gonfiare, trasformandosi prima in un gigante rosso e poi in una nebulosa planetaria, può tramutarsi in una stella di neutroni, può esplodere, collassare e generare un buco nero.

 

 

Un buco nero quindi è una stella morta? 

Sì, un buco nero è una stella morta che continua a vivere. Ha un enorme campo gravitazionale ed è considerato una sorta di “aspiratore” cosmico, che inghiotte tutto ciò che passa nelle proprie vicinanze. I buchi neri sono formati da materia completamente scomposta, al suo interno non vivono atomi, protoni, elettroni, neutroni o sub particelle chimiche, e tutt’oggi non sappiamo quali leggi fisiche governino questo stato della materia. Sappiamo che esistono, che ingoiano materia e che disgregano le stelle vicine e abbiamo misurato le loro onde gravitazionali. Sono rappresentati come un imbuto profondissimo, teoricamente con una profondità infinita nella curvatura dello spaziotempo. La loro attrazione gravitazionale è talmente enorme che nemmeno la luce, che viaggia a velocità altissime, riesce a fuggire dal loro campo gravitazionale. Questa è la spiegazione per cui sono neri e per cui sono chiamati buchi neri: non possono emettere luce.

La luce quindi non può sfuggire a un buco nero? 

No, perché la velocità di fuga di quest’ultimo è superiore a quella della luce. La via di fuga è la velocità minima che un oggetto, senza alcuna successiva propulsione, deve avere in una certa posizione per potersi allontanare indefinitamente da un campo a cui è soggetto. Per esempio, se dalla terra volessi raggiungere la Luna, dovrei viaggiare a una velocità minima di 11,2 km/s (Bolzano-Bressanone in 5 secondi) per riuscire a fuggire dal campo gravitazionale e non essere attratto dalla terra.

 

 

Sono mai stati osservati i buchi neri? 

Sono stati osservati per la prima volta due anni fa, grazie a speciali attrezzature per la rilevazione di onde gravitazionali. Siamo riusciti a percepire la loro esistenza quando due buchi neri si sono fusi assieme rilasciando un’enorme quantità di energia sotto forma di onde gravitazionali. Dalla forma e increspatura di queste onde abbiamo potuto capire cosa le aveva generate e abbiamo scoperto che provenivano da buchi neri.

Come sono state fatte queste scoperte? 

Per giungere a queste scoperte è stato necessario il lavoro di migliaia di persone impegnate nella ricerca scientifica. Credo che la scienza sia una delle poche discipline davvero collaborative, in cui non esistono distinzioni per età, sesso, provenienza o colore della pelle. Tutti lavorano per un obiettivo comune: incrementare la conoscenza della natura. La scienza non ha confini, proprio come il nostro pianeta. Gli astronauti che hanno avuto la meravigliosa opportunità di visitare e vivere nello spazio, infatti, ci ricordano che la terra dalla loro prospettiva non ha confini e che, purtroppo, questi esistono solo perché creati artificialmente dall’uomo.