BBC - The Beginning and End of the Universe

È una buona regola generale il fatto che nella scienza,

le domande più semplici sono spesso le più difficili a cui rispondere.

Domande del tipo: "Com'è nato l'Universo?"

Fino a relativamente poco tempo fa, la scienza non aveva gli strumenti

per tentare di rispondere a domande sull'origine dell'Universo.

Ma negli ultimi cento anni, una serie di scoperte fondamentali

sono state fatte da uomini e donne

che, attraverso l'osservazione, la determinazione e anche pura fortuna,

sono riusciti a risolvere questo epico mistero cosmico.

Questo era il vero oro astronomico.

Ricreerò le loro scoperte più famose

e svolgerò i loro esperimenti più grandi.

Trentamila chilometri al secondo.

Esperimenti che ci portano dai più grandi oggetti nell'Universo,

a quelli incredibilmente piccoli.

Fino ai limiti della nostra conoscenza, viaggiando indietro nel tempo,

per ricreare la nascita dell'Universo.

Esattamente un milionesimo di secondo dopo che l'Universo è nato.

È un momento prima che la materia stessa

si sia formata in alcuna forma in cui potremmo riconoscerla.

È quanto più vicino possiamo arrivare alla creazione,

all'inizio dei tempi,

all'inizio dell'Universo stesso.

È straordinario che la scienza abbia impiegato centinaia di anni

per trovare una teoria che spieghi le origini dell'Universo.

Ed è ancora più sorprendente,

considerando che si tratta di una domanda semplice e fondamentale.

C'è qualcosa di profondamente umano nel porsi la domanda:

"Da dove viene tutto questo?"

Forse perché si tratta di una versione più profonda, più fondamentale di:

"Da dove vengo io?"

Eppure, per buona parte della storia umana,

le risposte a una domanda così apparentemente semplice

poteva tentare di darle solo la religione.

Solo nella metà del 20° secolo,

la scienza ha formato una storia della creazione coerente e persuasiva.

Era una storia basata su teoria, previsioni e osservazione.

La storia che finalmente riusciva a spiegare

cos'è successo all'inizio dei tempi,

all'inizio dell'Universo stesso.

Poco più di cento anni fa,

se gli scienziati pensavano alla vita dell'Universo,

la consideravano eterna, infinita e stabile.

Senza inizio e senza fine.

Quindi, mettere a fuoco la domanda

circa le origini dell'Universo non era possibile,

ma all'inizio del 20° secolo, le cose sono iniziate a cambiare.

Nuove scoperte hanno scosso le vecchie certezze,

e spianato la strada a domande sulla provenienza dell'Universo.

Un'osservazione ha trasformato la nostra idea della vera portata dell'Universo.

È iniziato con un mistero nel cielo.

Nella prima parte del 20° secolo,

era ben noto che il nostro sistema solare giacesse all'interno di una galassia,

la Via Lattea.

Ogni singola stella che vediamo in cielo ad occhio nudo

è all'interno della nostra galassia.

E fino agli anni '20, tutte quelle stelle,

questa singola galassia, erano l'intera estensione di tutto l'Universo.

Oltre, c'era solo il vuoto.

Ma c'erano anche oggetti enigmatici lassù,

appena distinguibili ad occhio nudo,

che sembravano diversi.

E uno dei più notevoli è Andromeda.

Potete trovare Andromeda se sapete dove guardare.

Quindi, partendo da Cassiopea,

quelle cinque stelle a forma di lettera M di traverso,

muovendovi attraverso i punti, dalle punte della M

e un po' più su, dovreste trovarla lì.

Ora, userò il mio binocolo per aiutarmi.

Nel primo esempio...

E se...

Zooma, ecco, eccolo qui.

Si capisce che non è una stella.

Voglio dire, è praticamente una macchia tenue,

situata in mezzo a due stelle.

È proprio lassù.

Quella è M31, la grande nebulosa di Andromeda.

Si chiamavano nebulose

perché avevano questa natura tenue, un po' sottile, come una nuvola.

Infatti, la parola nebulosa viene dalla parola latina per nuvola.

Questi oggetti indistinti sono stati trovati sparsi

per tutto il cielo notturno.

I telescopi hanno rivelato che molte di queste nebulose,

erano ben più complesse delle semplici nuvole di gas interstellare.

Sembrano essere vaste raccolte di stelle,

e questo ha sollevato due possibilità intriganti.

Erano degli asili stellari, luoghi in cui nascevano le stelle

e che quindi risiedevano all'interno della nostra galassia?

O andando molto più in profondità,

questi oggetti belli ed enigmatici erano galassie di per sé,

situate al di fuori della Via Lattea?

Le implicazioni di questa seconda possibilità erano enormi.

Se così fosse, trasformerebbe del tutto e istantaneamente la nostra idea

sulla dimensione dell'Universo.

Era un'opportunità

per un astronomo ambizioso

di farsi realmente un nome,

magari qualcuno con un telescopio davvero grande.

Si fece avanti quest'uomo.

Edwin Hubble, un uomo dal Missouri.

Ma se l'aveste incontrato, non l'avreste mai pensato,

perché aveva sviluppato questo personaggio strano, fumava la pipa, beveva tè,

con un marcato accento inglese da aristocratico.

Hubble è probabilmente il più famoso astronomo di tutti i tempi,

non solo per le sue grandi doti di autopromozione,

ma anche per le incredibili misurazioni che era solito fare.

Ai tempi di Hubble, quando si trattava di osservazioni

e nuove scoperte, le dimensioni contavano.

Oggi, questo è il telescopio ottico più potente al mondo.

Il GTC,

con uno specchio primario di oltre 10 metri,

o 400 pollici, di diametro.

Ben più grande di ciò che aveva Hubble.

Nel settembre del 1923,

Hubble lavorava con quello che allora era il più grande telescopio al mondo.

Il telescopio Hooker da 2,5 metri all'Osservatorio di Monte Wilson,

sulla cima delle alte montagne della Sierra

che sovrastano Los Angeles e la California.

Utilizzava il telescopio

per studiare una delle nebulose principali nel cielo,

la nebulosa Andromeda.

La stessa nebulosa che guardavo poco fa.

E mentre l'osservava,

quella stella speciale ha attirato l'attenzione di Hubble,

quella che poteva rivelare la vera natura di Andromeda.

Ora userò questo telescopio per guardarla.

Questa è la sala di controllo dello GTC,

e stanotte hanno rivolto i telescopi verso Andromeda

e la fotograferanno.

Ci vuole circa un minuto per l'esposizione per ottenere un'immagine chiara?

- Esatto, ci vuole un minuto, sì. - Ok.

Ora che l'immagine è conclusa, l'apriamo.

Ok, quindi questa è Andromeda.

È Andromeda, esatto.

E questa è la lastra originale di Hubble.

- Già. - Bene, la stella di Hubble

è laggiù nell'angolo.

Riesci a trovarla nella tua immagine?

Sì, se prendi l'immagine e la confronti,

noterai che non la vedi, ma vedi il margine della galassia,

quindi andiamo...

Bisogna allontanarsi un po'.

Capisco, quindi... tutto questo è solo il margine?

Quello è il margine.

Pensavo fosse il centro della galassia.

No.

Questo dimostra quanta più risoluzione

- può avere il tuo telescopio. - Vero.

Ok, quindi possiamo vedere quella stella in particolare?

Sì, per trovare quella stella lì, visto che è così tenue,

dobbiamo cercare riferimenti più luminosi

e in questo caso, vedrai quattro stelle qui,

che sono queste quattro stelle,

e la stella che Hubble ha trovato sarà questa qui.

- È quella, è di Hubble... - Quella stellina

è quella trovata da Hubble.

È incredibile.

E sei in grado di calcolare la magnitudine di quella stella?

Sì, dobbiamo lavorare un po' sull'immagine,

- ma possiamo ottenerla. - Ok.

Hubble ha trovato questa stella.

Sapeva fosse speciale perché paragonò la sua lastra

con altre delle notti precedenti

e ha notato che questa stella aveva una luminosità variabile.

Certe notti brillava di più, altre notti era più tenue.

Aveva capito che era una stella variabile

e ne aveva colto l'importanza.

Capì che questo era davvero oro astronomico.

La sua stella era una variabile Cefeide.

Nel campionario stellare, le Variabili Cefeidi

occupano un posto molto speciale.

Questo perché, studiando le variazioni della loro luminosità,

gli astronomi riescono a calcolare quanto sono distanti.

La Cefeide di Hubble era la prima ad essere scoperta in una nebulosa,

quindi lui sapeva che, se fosse riuscito a misurarne il periodo,

sarebbe stato in grado di ricavarne la distanza da noi.

Così Hubble ha iniziato a misurare meticolosamente

come la luminosità della sua stella variasse.

Non è difficile immaginare quanto dev'essere stato emozionante per lui.

Aveva di fronte a sé l'opportunità

di risolvere un quesito fondamentale, anche se semplice.

Quella nebulosa era nella Via Lattea o oltre di essa?

La risposta avrebbe rimodellato la nostra conoscenza dell'Universo.

Hubble misurò la luminosità e la brillanza

per molte notti, e annotò questa curva qui.

Quando l'abbiamo misurata stanotte aveva un valore di 18,6.

E lo so perché l'hanno misurata la scorsa notte ed era più tenue,

e ricade su questo lato della curva,

Ma più importante è il periodo,

il tempo in giorni, che va da un apice di luminosità all'altro.

Hubble stimò che si trattasse di 31,415 giorni.

Questa è la misurazione critica.

Con questi dati e la sua luminosità apparente,

Hubble calcolò la distanza dalla nebulosa Andromeda.

Apparve subito chiaro che questa stella è molto lontana,

ma quando Hubble fece il calcolo,

capì che si trovava a 900.000 anni luce di distanza,

il che rendeva quella stella l'oggetto più remoto mai registrato.

Poteva voler dire solo una cosa:

non solo Andromeda è una galassia a pieno titolo,