TRA STELLE E GALASSIE UN GRANDE UNIVERSO DIFFICILE DA CONTARE

DOMANDA
"Mi piacerebbe sapere quante sono le stelle del Universo: in particolare vorrei sapere se qualcuno le ha mai contate e se il modo con cui esse sono distribuite segue una logica ben determinata".

RISPOSTA
Non è affatto semplice dire quante siano le stelle nell'Universo: secondo alcune stime però il numero degli astri nel cielo sarebbe attorno all'incredibile cifra di 10 elevato alla 21, ovvero mille miliardi di miliardi; per fare un confronto basta pensare che quelle visibili a occhio nudo sono "appena" circa seimila. Cerchiamo di comprendere come tale cifra sia stata ottenuta e quale tipo di errore può essere stato commesso.   La distribuzione delle stelle non è uniforme: anche scrutando il cielo a occhio nudo si nota una fascia dove sono più concentrate. Tale fascia era nota fin dall'antichità ed è chiamata Via Lattea: è a essa che appartengono principalmente le stelle che vediamo scrutando il cielo. La sua forma ricorda un disco con una sorta di rigonfiamento al centro: è tale la sua dimensione che la luce per attraversarla centomila anni.

   Fu l'astronomo americano Edwin Hubble che per primo cominciò a studiare e a classificare sistematicamente le galassie. Ve ne sono circa cento miliardi e a

 loro volta si riuniscono in ammassi chiamati gruppi che ne raccolgono decine: per esempio la Via Lattea a parte di un gruppo di 30 galassie denominato Gruppo

 Locale che si estende per quasi cinque milioni di anni luce. I gruppi sono poi raccolti in insiemi più grandi che contengono centinaia di galassie chiamati in inglese cluster.   Il più vicino cluster a noi è quello della Vergine, a distanza di 50 milioni di anni luce e con un estensione e nello spazio di quasi dieci milioni di anni luce.

 Un altro cluster, chiamato Coma, si trova invece a quasi 300 milioni di anni luce da noi, contiene centinaia di galassie e si estende per quasi venti milioni di anni luce. Vi è infine un ulteriore livello: i gruppi e i cluster vengono raccolti insieme formando degli ammassi più grandi chiamati supercluster.

   11 Gruppo Locale appartiene al Locale supercluster il cui centro è quello della Vergine. In media tali super ammassi si estendono per cento milioni di anni luce nello spazio. Essi hanno spesso delle strutture appiattite. Tra i supercluster vi sono enormi spazi vuoti che quasi non contengono galassie. A questo livello, quindi, le maggiori strutture scoperte nello spazio sono sistemi di vuoto e di cluster e l'universo sembra formato da alcune macchie di schiuma, i supercluster, persi in un grande vuoto o collegati da deboli filamenti, ovvero da altre galassie.   Chi si è occupata della distribuzione delle stelle è stata l'astronoma inglese Margaret Geller: è al suo lavoro che si deve a descrizione della struttura del Cosmo su larga scala che abbiamo appena dato. Uno

 dei problemi della moderna cosmologia è quello di riuscire a trovare un modello alla formazione dell'Universo che riesca a rendere ragione di questa struttura

 non uniforme. Al contrario, uno dei punti di forza della teoria matematica dei frattali è quello di potere dare una descrizione e una misura, se non una giustificazione, della intelaiatura globulare del Cosmo.

   Avere una mappa della struttura dell'Universo è importante per poter stimare il numero delle stelle. Tale cifra è troppo elevata per poterle contare tutte:

 basta pensare che l'intera vita umana non è sufficiente per contare fino ad "appena" un miliardo. Basta fare i conti: ammettiamo di contare in un minuto cinquanta numeri. In un'ora si riesce quindi a enumerare tremila cifre. In un giorno lavorativo (otto ore) se ne passano in rassegna 24.000. Per arrivare ad un miliardo occorrono quindi circa 42.000 giorni, cioè più di 114 anni. Vi

 sono decine di migliaia di galassie che sono state osservate e di queste ne sono state studiate qualche centinaia: ma le galassie sono migliaia di milioni e

molte di loro talmente deboli da non essere praticamente distinguibili dal fondo.

 Per dare una stima del numero delle stelle è quindi necessario usare dei metodi di tipo statistico: per esempio si prende un'immagine di una frazione di cielo

presa dal telescopio Hubble che è in grado di registrare immagini quattro miliardi di volte meno luminose delle minime avvertibili a occhio nudo.

 Dalla foto ottenuta si contano le galassie, calcolando anche le incertezze dovute al fatto che non è semplice comprendere esattamente la natura di un singolo puntino luminoso. A questo punto si moltiplica il numero ottenuto per la frazione del cielo a cui corrisponde la fotografia. Occorre ovviamente tenere conto degli errori e della distribuzione degli astri nel cielo: il metodo è

complicato dal fatto che tale distribuzione non è uniforme e che le foto prese rappresentano una porzione minima della volta celeste: meno di un miliardesimo.

 In qualche modo è come se si volesse dare una stima degli alberi della terra osservando una serie di foto dei nostro mondo prese a caso dai satelliti: anche se imprecisa, è però questa l'unica maniera che abbiamo per valutare il numero degli astri nel cielo.