Due scoperte che fanno riflettere nuovamente sui fondamenti stessi dell'astronomia e della cosmologia

Nessuno si aspettava che una scoperta così clamorosa potesse riguardare un oggetto tanto vicino, così vicino che tutti ritenevano di conoscere alla perfezione; e invece quello che probabilmente è l'oggetto più bello fra le astroimages amatoriali in circolazione ha riservato una grossa sorpresa ad un gruppo internazionale di astronomi: la galassia di Andromeda sarebbe tre volte più grande di quanto gli scienziati pensavano.
Rodrigo Ibata dell'Osservatorio astronomico di Strasburgo, Scott Chapman del California Institute of Technology e colleghi in Gran Bretagna e Australia hanno utilizzato dati forniti dal telescopio Keck II alle Hawaii ed hanno scoperto che il moto di oltre 3000 stelle, che si riteneva costituissero un semplice alone e non una vera e propria parte del disco galattico, si trovano, invece, nel piano del disco di Andromeda e si muovono a una velocità che suggerisce che siano in orbita attorno al centro della galassia: ciò porterebbe il diametro della spirale di Andromeda a oltre 220.000 anni luce, il triplo della stima precedente di 70.000-80.000 anni luce.
I ricercatori hanno spiegato che le frange esterne del disco potrebbero essere state prodotte dalla collisione fra galassie più piccole. Secondo Ibata, infatti, la struttura è troppo diseguale per essersi formata in altro modo.
"Sarà difficile - spiega Ibata - conciliare queste nuove misurazioni del disco di Andromeda con le simulazioni al computer della formazione delle galassie. Dall'accrescimento di piccoli frammenti galattici non si ottengono infatti dischi in rotazione giganteschi".
Come se non bastasse il precedente studio a metterci sufficientemente in crisi, la scoperta che potrebbe davvero far cambiare le attuali teorie fondamentali dell'astronomia e della cosmologia viene dal mondo della fisica.
Come è noto, l'astrometria fa quotidianamente i conti con l'effetto Doppler; questo fenomeno consiste in una compressione delle onde (sia sonore che elettromagnetiche) quando la sorgente si avvicina, mentre in un allungamento quando la sorgente si allontana; in termini astro-ottici, gli oggetti che si allontanano rispetto al nostro punto di vista risultano più rossi di quello che sono realmente, mentre quelli che si avvicinano più blu, effetti che sono proporzionali alla velocità di allontanamento/avvicinamento dell' oggetto. E' grazie a questo effetto che si è potuto evincere che gli oggetti più lontani finora raggiungibili con le moderne strumentazioni, detti Quasar (quasi stellar radio source), sono in velocissimo allontanamento rispetto al nostro punto di osservazione, dando ragione a chi sosteneva la dinamicità e non la staticità dell'universo, e costituendo un'altra prova indiretta alla teoria del Big-Bang.
Abbiamo già parlato di come lo spostamento verso il rosso o il blu possa essere causato da fenomeni completamente differenti dall'effetto Doppler, come la presenza di particolari polveri tra il punto d'osservazione e l'oggetto osservato, con conseguenze notevoli sull' astrometria, ma addirittura durante gli anni quaranta alcuni fisici 'di frontiera' teorizzarono l’effetto Doppler inverso, ovvero un allungamento delle onde per l'avvicinamento della sorgente (e quindi spostamento verso il rosso e non blu per le sorgenti in avvicinamento) e viceversa.
Questo effetto, teorizzato nei lontani '40, è stato osservato per la prima volta soltanto nel 2003 dai ricercatori britannici Nigel Seddon e Trevor Bearpark usando una linea di trasmissione magnetica sperimentale e non lineare progettata da Avenir Belyantsev e da Alexander Kozyrev nel 2000. La linea è una struttura sintetica che consente alle onde elettromagnetiche di propagarsi in maniera completamente differente dal solito. Nell’esperimento, un impulso di corrente agisce come un’onda d’urto, generando un segnale a radiofrequenza. Man mano che l’impulso indietreggia, la distanza fra i picchi dell’onda si restringe anziché allargarsi, al contrario dell’effetto Doppler.
Ora, in un articolo pubblicato sul numero del 20 maggio 2005 della rivista “Physical Review Letters”, Kozyrev e l’ingegnere elettronico Dan van der Weide dell’Università del Wisconsin di Madison spiegano come il segnale RF in movimento attraverso questa speciale linea di trasmissione abbia potuto invertirsi e dare origine all’effetto Doppler inverso. I ricercatori hanno scoperto che il cambiamento è dovuto ad una sincronizzazione del segnale a RadioFrequenza con l’onda d’urto che ha prodotto una complessa e insolita struttura spaziale delle onde che si propagano lungo la linea.
Pur restando un esperimento di laboratorio, nulla toglie che nell'universo, seppur con bassa probabilità, vi siano strutture che 'imitano' la particolare linea di trasmissione progettata dai ricercatori britannici.

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Servizio a cura di :

Francesco Loffreda (francesco.loffreda@virgilio.it) - <<fonte: Le Scienze.it >>