Re: Galassie lontane

From: Elio Fabri <mc8827_at_mclink.it>
Date: Fri, 12 Mar 2004 21:26:07 +0100

Giacomo Ciani ha scritto:
> L'unica cosa che mi lascia un po' perplesso, ma solo su base puramente
> intuitiva, � che mentr la luce ha colamnto i "soli" 1.2 Gal tra la
> galassai in questione e la nostra, el due si sono allontante fino a
> raggiungere i 13 Gal di distanza... mi pare che vadono velocine in
> confronto alla luce! :-)

Povero me...
Piu' o meno avete tutti idee un po' confuse (e non c'e' da
meravigliarsene, perche 'sta roba va studiata, non si puo' discorrerne
come se fosse l'ultima partita di qualche coppa :) )
Parlando piu' seriamente: dovete mettervi ben fisso in mente che lo
spazio-tempo e' una cosa "strana"; che non ci si puo' ragionare come
se fosse il solito spazio ordinario della vita di tutti i giorni, con
dentro una palla ("io dico l'Universo" ;-) ) che si gonfia si gonfia
:-)

Questo per la parte vostra. Poi mi ci sono messo io, che ho fatto un
casino, perche' ho voluto fare il conto per bene e ho sbagliato un
segno in un passaggio.
Risultato: quella risposta che vi avevo data e' sbagliata e fate meglio
a dimenticarvela. Piu' sotto dico come (speriamo stavolta senza
errori) stanno davvero le cose.

L'errore e' stato notato da un Aleph, il quale pero' invece di
intervenire qui a correggermi, ha pensato bene di aprire un altro
thread in it.scienza.
Cosi' ora mi tocca scrivere due post diversi :-(

Ecco un brano di Aleph:
> ed Elio Fabri risponde, commettendo un errore diffusissimo:
>
> "La distanza oggi e' appunto 13 miliardi di al.
> Chissa' perche' nessuno si disturba mai a chiarire il significato
> di quello che scrive :-("
> ...
Vi faccio grazia del "calcolo erroneo" che Aleph mi attribuisce. Dico
solo che se davvero avessi fatto l'errore che lui pensa, dovrei
smettere di fare le lezioni che faccio all'Universita', e sedermi
invece sui banchi a imparare da qualcuno; magari da Aleph (che
incidentalmente sembra conoscere la materia).

Invece la cosa, per quello che mi riguarda, e' andata cosi': sono
partito dal lavoro originale (mi pare di averlo gia' indicato, ma lo
ripeto: arXiv:astro=ph/0403025, datato 1 marzo).
Li' il dato dei famosi 13 Gal (miliardi di anni-luce) non c'e': c'e'
solo il valore del redshift, dal quale pero' si puo' calcolare tutto,
assumendo certi parametri cosmologici che ora non vi sto a dire.

Il calcolo richiede un certo integrale, che non si fa elementarmente
(e' un integrale ellittico). E' appunto nei passaggi che servivano per
ridurre l'integrale a una forma di cui ho le tavole che ho commesso un
banale errore.
Sono andato avanti tranquillo a calcolarmi la distanza *attuale*, e mi
e' venuta vicina al famoso 13 Gal, del quale non sapevo da dove
venisse fuori, ne' chi l'avesse scritto per primo.
Visto che a me la distanza attuale veniva quel numero, ho dato la
risposta che sapete...

E ora tenetevi forte, perche' ho rifatto i calcoli (grazie ad Aleph
che mi ha stuzzicato) ho trovato l'errore, l'ho corretto, e il
risultato e' che la distanza attuale e' circa 31 Gal.
La distanza all'istante di emissione e' 31/11 ossia circa 2.8 Gal.
Il tempo dal big bang all'emissione a me viene 0.47 Ga, mentre gli
autori danno ~0.46 Ga.

E ora qualche commento.
1. Come vedete, si puo' calcolare tutto.
2. La galassia in oggetto, al momento di emissione, non aveva un'eta' di
460 Mal, perche' non si e' certo formata al big bang.
Al contrario, era probabilmente in formazione proprio allora.

3. Il ragionamento di Giacomo Ciani richiede qualche parola in piu'.
Giacomo Ciani ha scritto:
> L'unica cosa che mi lascia un po' perplesso, ma solo su base puramente
> intuitiva, � che mentr la luce ha colamnto i "soli" 1.2 Gal tra la
> galassai in questione e la nostra, el due si sono allontante fino a
> raggiungere i 13 Gal di distanza... mi pare che vadono velocine in
> confronto alla luce! :-)
Coi nuovi numeri penso che diresti la stessa cosa...
Ma sbagli, al solito perche' pensi all'Universo come ho scritto sopra.

Il tuo discorso sarebbe corretto se stessimo parlando di uno
spazio-tempo piatto (relativita' ristretta) e avessimo il seguente
problema:
"Ci sono due galassie, A e B, che a un certo istante distano 2.8 Gal
(distanza misurata nel riferimento della galassia B). A quel momento
la galassia A, che si sta allontanando da B, emette un segnale, che
arriva alla galassia B quando le due distano di 31 Gal."

Questo sarebbe impossibile, perche' nello stesso tempo in cui la luce
ha percorso solo 2.8 Gal, la galassia B ne avrebbe fatti piu' di 28!
E poi c'e' un altro dato, che io non ho detto, ma risulta dal calcolo:
il tempo di emissione e' 0.47 Ga dal big bang, mentre il tempo di
ricezione e' 13.5 Ga. Differenza: i famosi 13 Ga.
C'e' qualcosa che non torna...

Ora non posso che ripetere: lo spazio-tempo, e l'Universo nel suo
insieme, sono cose strane: non le potete capire ragionando "alla
buona".
Maggiori notizie le troverete nel post che sto per scrivere per
it.scienza.

Mi scuso di nuovo per l'errore, ma come vedete _io_ quando mi accorgo
di aver sbagliato non ho paura di riconoscerlo ;-)
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Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
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Received on Fri Mar 12 2004 - 21:26:07 CET

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