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L'universo viene comunemente definito come tutto ciò che esiste, il che comprende tutta la materia e l'energia, i pianeti, le stelle, le galassie e il contenuto dello spazio intergalattico.
L'osservazione scientifica dell'Universo, la cui parte osservabile ha un diametro di circa 93 miliardi di anni luce, suggerisce che l'Universo sia stato governato dalle stesse leggi e costanti fisiche durante la maggior parte della sua storia e in tutta la sua estensione osservabile, e permette di fare delle inferenze sulle sue fasi iniziali. La teoria del Big Bang è il prevalente modello cosmologico che descrive lo sviluppo iniziale dell'Universo; si calcola che si sia verificato 13,798 ± 0,037 miliardi di anni fa.
La massima distanza che è teoricamente possibile osservare per gli esseri umani è contenuta nell'universo osservabile.
Le osservazioni hanno dimostrato che l'Universo sembra espandersi a un ritmo sempre crescente e una serie di modelli sono sorti per prevedere il suo destino finale, mentre i fisici rimangono incerti su che cosa abbia preceduto il Big Bang.
Molti si rifiutano di speculare, dubitando che si potranno mai trovare delle informazioni relative allo stato precedente.
Esistono anche speculazioni teoriche sul multiverso, nelle quali cosmologi e fisici suggeriscono che il nostro universo sia solo uno tra i molti universi che possono esistere.

 

 

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© 2013 Cultor

 

Qual è il colore dell'Universo?

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L'universo può apparire come una vasta distesa di oscurità, solitamente lo si immagina come nero o blu scuro, ma il colore medio, secondo uno studio effettuato da due scienziati della Johns Hopkins University,
è in realtà una tonalità di beige.



Possiamo dire qual è il colore dell'universo? Per rispondere a questa domanda, dobbiamo innanzitutto stabilire cosa effettivamente intendiamo per "colore dell'universo". Una definizione ragionevole potrebbe essere quella di sommare tutte le radiazioni visibili emesse da un gran numero di galassie, in un enorme volume cosmico, e determinare come tutta questa luce potrebbe essere percepita dall'occhio umano.



Questo è precisamente ciò che hanno tentato gli astronomi Karl Glazebrook e Ivan Baldry in uno studio del 2002. Eseguendo un sondaggio su più di 200.000 galassie (il "2dF Galaxy Redshift Survey") raggiungendo distanze di alcuni miliardi di anni luce, hanno stabilito la distribuzione dei colori (spettro) che l'occhio vedrebbe se tutta questa luce dovesse essere separata nei suoi componenti, facendola passare attraverso un prisma.
Lo spettro risultante (che va dall'ultravioletto un po' oltre l'effettiva sensibilità dell'occhio umano) è mostrato in figura 1, dove l'intensità di ogni colore è proporzionale alla sua intensità nell'indagine della galassia.

Figura 1: Lo spettro cosmico, come misurato da Karl Glazebrook e Ivan Baldr.

Dal momento che il nostro universo è in espansione, la luce proveniente da galassie lontane è allungata su lunghezze d'onda più lunghe (più rosso - un fenomeno noto come redshift). Quanto più lontano nella galassia, tanto maggiore sarà la quantità di allungamento che si verifica.
Glazebrook e Baldry hanno rimosso questo effetto prima di unire tutta la luce per ottenere un colore medio. Poi hanno preso in considerazione la risposta dell'occhio umano medio per i vari colori, arrivando alla fine con il risultato finale visto in figura 2.
Così il colore dell'universo è un'ombra condizionalmente percepita del beige!

 


Figura 2: Il colore medio dell'universo, come calcolato da Karl Glazebrook e Ivan Baldry.

 

Un esame dell'evoluzione del tasso di formazione stellare cosmico rivela che il tasso di natalità di nuove stelle ha raggiunto l'apice circa 10 miliardi di anni fa prima di iniziare a diminuire.
Infatti, di circa 5 miliardi anni fa, la maggior parte delle stelle che mai avrebbe formato il nostro universo era già formata. Poiché le stelle giovani sono calde e blu, mentre quelle più vecchie sono più fredde e più rosse, il colore dell'universo era indubbiamente differente in passato, quando le stelle giovani erano più abbondanti.
Basata sul comportamento osservato del tasso di formazione stellare nel corso del tempo, l'evoluzione del colore dell'universo da circa 13 miliardi di anni fa (quando si formarono le prime galassie) a circa 7 miliardi di anni nel futuro, è simile alla figura 3.


Nella figura 3. L'evoluzione del colore dell'universo da 13 miliardi di anni fa per 7 miliardi di anni da oggi, come calcolato da Karl Glazebrook e Ivan Baldry.

Si tratta di un colore medio, ricostruito matematicamente a partire da una distribuzione di galassie ciascuna delle quali può contenere centinaia di miliardi di stelle. L'occhio umano non può percepire il colore se la luce emessa è molto debole. La luce di una galassia è la somma delle luci emesse dalle stelle più quella, meno intensa, delle nebulose gassose in essa contenute. Una stella di massa elevata può raggiungere temperature altissime di decine di migliaia di gradi ed emette luce di colore blu, una stella mediocre quale il nostro Sole emette per definizione luce bianca, altre stelle di infimo lignaggio o a fine carriera, quali le giganti rosse, emettono appunto luce rossa. L'effetto finale è una mistura di queste luci che, fatti i calcoli, risulta vicina al beige.

 

I valori del colore "latte cosmico"

 

 

Quando si è trattato di dare un nome a questo colore è stato scelto "latte cosmico", che è stato preferito a "Cappuccinio cosmico", "Cosmic cream", "Univeige" e "Skyvory"

 


Rappresentazione artistica della galassia z8_GND_5296
(il suo colore nell’immagine del telescopio spaziale Hubble è rosso perché la luce delle sue stelle, inizialmente bluastra, ha subìto uno stiramento nella sua lunghezza d’onda dovuto all’espansione dell’universo e all’enorme cammino che ha dovuto compiere per giungere fino a noi).
La luce proveniente dalla galassia denominata z8_GND_5296 è stata emessa 13,1 miliardi di anni fa, quando l’universo aveva ‘appena’ 700 milioni di anni e che all’epoca possedeva una vertiginosa velocità di formazione di nuove stelle, 150 volte maggiore di quella che osserviamo nella nostra Galassia.
Crediti: V. Tilvi, S.L. Finkelstein, C. Papovich, e l’Hubble Heritage Team

 

Se oggi il cosmo è più o meno beige, quando aveva soltanto 2.500 milioni di anni, era molto più azzurro.

Lo studio di Karl Glazebrook e Ivan Baldry è stato confermato da una ricerca successiva realizzata da scienziati europei esaminando i dati di un'analisi estensiva e dettagliata di più di 300 galassie all'interno di una piccola porzione di cielo nell'emisfero meridionale, il cosiddetto Hubble Deep Field South (HDF-S).
Lo scopo principale dello studio era quello di comprendere come fosse organizzato il contenuto stellare dell'universo e come cambiasse con il tempo.
"Il colore blu dell'universo primordiale - spiega l'astronomo olandese Marijn Franx dell'Osservatorio di Leiden - era causato dalla predominante luce blu proveniente dalle stelle più giovani nelle galassie. Il colore odierno, più tendente al rosso, è dovuto al numero relativamente maggiore di stelle più vecchie e rosse".
Secondo il leader del gruppo, Gregory Rudnick del Max-Planck-Institut di astrofisica di Garching, in Germania, "Poiché la quantità totale di luce nell'universo in passato era più o meno la stessa di oggi, e poiché una giovane stella blu emette più luce di una vecchia stella rossa, nel primo universo esisteva probabilmente un numero di stelle significativamente minore rispetto a oggi. Il nostro studio suggerisce dunque che la maggioranza delle stelle si siano formate più tardi, non molto prima del Sole, quando l'universo aveva circa 7.000 milioni di anni".
I risultati sono basati su dati raccolti con lo strumento ISAAC al telescopio VLT dell'European Southern Observatory (ESO), nell'ambito del progetto di ricerca Faint InfraRed Extragalactic Survey (FIRES).