Il movimento delle galassie

Galassia nana (NGC 3741), con alone gigante

Vorrei sapere se è possibile distinguere sperimentalmente il movimento di una galassia dovuto all'espansione dello spazio-tempo da un allontanamento dovuto all'interazione gravitazionale con altre galassie. In altre parole, come possiamo essere sicuri che un redshift sia dovuto all'espansione e non al movimento di un corpo celeste in uno spazio-tempo stazionario?

Carlo Gabrieli
5 settembre 2010

Strettamente parlando, per una singola galassia non sarebbe possibile dire se il suo redshift sia dovuto all'espansione dell'Universo o all'effetto dell'interazione con una galassia vicina, ma lo studio del moto di un gran numero di galassie ha permesso di identificare l'espansione generale dell'Universo perché la gran parte delle galassie risulta in allontanamento, e quelle più lontane sono tutte in allontanamento.

In realtà il moto di una galassia (rispetto alla nostra) risulta dalla sovrapposizione di due componenti: quella dovuta all'espansione generale dell'Universo (flusso di Hubble) e quella dovuta all'azione gravitazionale del gruppo (o ammasso) di galassie a cui appartiene, o che le è vicino (moto peculiare). Per le galassie membre di un ammasso la somma dei moti peculiari si elide, cosicché il moto medio è dovuto al flusso di Hubble.

Per ognuna di queste galassie quindi si può distinguere tra i due contributi al moto.

L'importanza di questi contributi varia molto con la distanza della galassia.

Per le galassie membre dell'ammasso della Vergine, molto vicino a noi, la velocità associata al flusso di Hubble è bassa, e la componente dovuta al moto peculiare è così importante da risultare, per alcuni membri, in una velocità totale negativa, implicando così un loro avvicinamento.

Per le galassie più lontane le velocità peculiari sono invece trascurabili rispetto a quelle associate al flusso di Hubble.

In altre parole, è la visione d'insieme dei moti delle galassie che implica l'espansione del nostro Universo.


Laura Greggio Osservatorio Astronomico di Padova, INAF, Padova

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