Luminosità delle stelle più lontane

[alessioben]

Ciao a tutti!

Ma ogni un tot di tempo breve, non dovremmo vedere delle stelle nuove che non abbiamo mai visto prima? Perché la luce di quella particolare stella, in quel momento, ci ha raggiunti. No? Sto parlando di stelle molto lontane...

Non so se mi sono spiegato...

Grazie!!

Ps: ho parlato di stelle ma la stessa cosa con le galassie...

[Red Hanuman]

Ciao a tutti!

Ma ogni un tot di tempo breve, non dovremmo vedere delle stelle nuove che non abbiamo mai visto prima? Perché la luce di quella particolare stella, in quel momento, ci ha raggiunti. No? Sto parlando di stelle molto lontane...

Non so se mi sono spiegato...

Grazie!!

Ps: ho parlato di stelle ma la stessa cosa con le galassie...

La tua domanda è una riedizione del paradosso di Olbers. Leggi QUI (http://www.astronomia.com/2011/10/30/il-paradosso-di-olbers/).
E anche a te do il consiglio di leggere il libro di Enzo. Per capire l'astronomia non c'è niente di più utile e semplice... ;)

[alessioben]

Ok, ora si sa che (1) la velocità della luce è finita, (2) l’universo è in espansione. Ma perché queste due cose dovrebbero annullare il paradosso di Olbers? So che c'è scritto più in basso, ma non è che abbia capito molto...

Per quanto riguarda il libro mi sa che lo compro, altrimenti riempio il forum di domande le cui risposte si troveranno quasi tutte nel libro ;)

[Danilo]

Ok, ora si sa che (1) la velocità della luce è finita, (2) l’universo è in espansione. Ma perché queste due cose dovrebbero annullare il paradosso di Olbers? So che c'è scritto più in basso, ma non è che abbia capito molto...



In realtà il paradosso ci indica soprattutto che l'Universo non è eterno.Senza contare che, data l'espansione dell'universo, lo spostamento verso il rosso aumenterebbe sempre di più con la distanza, fino ad arrivare all'infrarosso e alle microonde (lunghezze d'onda invisibili). E ricorda sempre che la luminosità decresce col quadrato della distanza...

[alessioben]

Ah, quindi non vediamo le stelle/galassie più lontane perché la loro lunghezza d'onda quando arriva a noi è invisibile?

[Danilo]

Ah, quindi non vediamo le stelle/galassie più lontane perché la loro lunghezza d'onda quando arriva a noi è invisibile?

sì (parliamo della lunghezza d'onda della luce), e anche per il fatto che la luminosità diminuisce con la distanza. E' importante sottolineare anche che l'universo non esiste da sempre.

[alessioben]

Come mai la luce diminuisce con l'aumentare con la distanza? Non c'è nessun "ostacolo" nell'universo...no?

Poi l'universo non esiste da sempre? Io pensavo che l'universo esistesse da sempre e la materia che fosse concentrata in un unico punto e poi, durante il big bang è "esplosa"...no?

Grazie!

[Danilo]

Come mai la luce diminuisce con l'aumentare con la distanza? Non c'è nessun "ostacolo" nell'universo...no?

Poi l'universo non esiste da sempre? Io pensavo che l'universo esistesse da sempre ed era la materia che era concentrata in un unico punto e poi, durante il big bang è "esplosa"...no?

Grazie!

No...la materia non è né esplosa in un certo istante, né concentrata in un punto. Detto così sembra che lo spazio sia stato riempito di materia di punto in bianco. Molto sinteteticamente, il punto di cui si parla è spazio-temporale. Ma ti consiglio prima di leggerti bene il libro di Enzo, così sarà più facile risponderti..

[alessioben]

Ok, grazie! Se leggendolo avrò qualche dubbio, c'è una particolare sezione riguardo al libro dove posso scrivere domande?

[Red Hanuman]

Ok, ora si sa che (1) la velocità della luce è finita, (2) l’universo è in espansione. Ma perché queste due cose dovrebbero annullare il paradosso di Olbers? So che c'è scritto più in basso, ma non è che abbia capito molto...

Se la velocità della luce fosse infinita, la luce delle stelle più lontane ci raggiungerebbe immediatamente, e quindi vedremmo contemporaneamente tutte le stelle, anche quelle che oggi non vediamo perché la loro luce non ci ha ancora raggiunto. Anche con un universo finito ma sufficientemente grande, ci ritroveremmo senza notte.

In ogni caso, anche con una velocità della luce finita, se l'universo esistesse da sempre o da un tempo sufficientemente lungo, la luce avrebbe avuto il tempo per raggiungerci anche dalle stelle più lontane e, di nuovo, avremmo il cielo completamente illuminato.

Con un universo in espansione e luce con velocità finita, la luce delle stelle che sono troppo lontane non ci raggiungerà mai, perché la luce non può tenere il passo dell'espansione (con un'espansione anche piccola, la somma dello spazio che si forma in un arco di tempo determinato supera ad un certo punto lo spazio percorribile in quel tempo dalla luce), e quindi ci ritroviamo col cielo buio la notte (e meno male!). ;)
Anzi, ci sarà sempre più buio, perché prima o poi tutte le stelle non legate gravitazionalmente a noi si allontaneranno alla distanza critica in cui l'espansione supera la velocità della luce...:cry:


Ah, quindi non vediamo le stelle/galassie più lontane perché la loro lunghezza d'onda quando arriva a noi è invisibile?

Si, ma non solo. Superata una distanza critica, l'espansione supera la velocità della luce, e quindi le stelle e le galassie scompaiono...
Se fosse solo una questione di redshift (cioè di aumento della lunghezza d'onda) mano a mano dovremmo perdere di vista le lunghezze d'onda normali (la luce solare, tanto per intenderci), ma potremmo vedere le onde più corte (UV, X, gamma) ridotte a luce "normale"....

Inoltre, devi tenere presente che la risposta dell'occhio alla luminosità è di tipo logaritmico, per cui ad un certo punto, pur essendoci luce, non vedrai nulla....


Come mai la luce diminuisce con l'aumentare con la distanza? Non c'è nessun "ostacolo" nell'universo...no?

Mica tanto vero... La luce può essere assorbita a tutte le lunghezze d'onda, basta che incontri il tipo di materia che riesce ad assorbirla.
In ogni caso, la luce si espande nell'universo in tutte le direzioni, con simmetria sferica, per cui la sua intensità luminosa si riduce col quadrato della distanza. Come detto sopra, ad un certo punto non vedrai più nulla...



Poi l'universo non esiste da sempre? Io pensavo che l'universo esistesse da sempre e la materia che fosse concentrata in un unico punto e poi, durante il big bang è "esplosa"...no?


Grazie!


Si pensa che l'universo sia nato col big bang, quasi 14 miliardi di anni fa. Prima non esisteva nulla, anzi, non ha nemmeno senso dire prima, perché il tempo è nato con l'universo.
E non c'è stata nessuna esplosione. Si usa il termine esplosione per semplicità, ma in realtà i tratta di espansione.

Se leggi il libro di Enzo, diventerà tutto più chiaro...

[Red Hanuman]

Ok, grazie! Se leggendolo avrò qualche dubbio, c'è una particolare sezione riguardo al libro dove posso scrivere domande?
No, ma puoi postare nelle sezioni normali, tipo astrofisica o cosmologia....;)

[alessioben]

In ogni caso, anche con una velocità della luce finita, se l'universo esistesse da sempre o da un tempo sufficientemente lungo, la luce avrebbe avuto il tempo per raggiungerci anche dalle stelle più lontane e, di nuovo, avremmo il cielo completamente illuminato.

Beh no, perché le stelle non esistono da sempre come esisterebbe l'universo, ma dal big bang (questo ovviamente se l'universo esistesse da sempre).




Con un universo in espansione e luce con velocità finita, la luce delle stelle che sono troppo lontane non ci raggiungerà mai, perché la luce non può tenere il passo dell'espansione (con un'espansione anche piccola, la somma dello spazio che si forma in un arco di tempo determinato supera ad un certo punto lo spazio percorribile in quel tempo dalla luce), e quindi ci ritroviamo col cielo buio la notte

Ma questo succede solo se quella determinata stella si trova nello spazio "appena creato"




Si, ma non solo. Superata una distanza critica, l'espansione supera la velocità della luce, e quindi le stelle e le galassie scompaiono...

Stessa cosa di prima: ma questo succede solo se quella determinata stella si trova nello spazio "appena creato"




Si pensa che l'universo sia nato col big bang, quasi 14 miliardi di anni fa. Prima non esisteva nulla, anzi, non ha nemmeno senso dire prima, perché il tempo è nato con l'universo.
E non c'è stata nessuna esplosione. Si usa il termine esplosione per semplicità, ma in realtà i tratta di espansione.

Ah, capito. Ma come si fa a sapere che prima del big bang non c'era nulla?




Grazie!!!;)

[Red Hanuman]

Beh no, perché le stelle non esistono da sempre come esisterebbe l'universo, ma dal big bang (questo ovviamente se l'universo esistesse da sempre).

In ogni caso, anche se le stelle si sono formate anche dopo il big bang, in assenza di espansione prima o poi la loro luce ci raggiungerebbe. Ma attenzione: il big bang è l'inizio dell'universo. Prima non c'era nulla. Anzi, non esiste nemmeno un prima...


Ma questo succede solo se quella determinata stella si trova nello spazio "appena creato"

Stessa cosa di prima: ma questo succede solo se quella determinata stella si trova nello spazio "appena creato"

No! Lo spazio si crea dappertutto, anche in questo angolo dell'universo.
Le galassie si allontanano perché si forma spazio tra di loro. Quindi, si allontanano perché trascinate dallo spazio che si forma tra loro, e se il tasso di formazione supera la velocità della luce, non le vediamo più...


Ah, capito. Ma come si fa a sapere che prima del big bang non c'era nulla?
Grazie!!!;)

Semplicemente perché, per regressione, al big bang lo spazio - tempo si riduce a un punto quadridimensionale.
E non esiste un prima, perché il tempo nasce in quell'attimo!!

[alessioben]

No! Lo spazio si crea dappertutto, anche in questo angolo dell'universo.
Le galassie si allontanano perché si forma spazio tra di loro. Quindi, si allontanano perché trascinate dallo spazio che si forma tra loro, e se il tasso di formazione supera la velocità della luce, non le vediamo più...

Ah non lo sapevo!! ;)
Ma allora come mai la luce delle stelle che vediamo, la vediamo? Se si crea dello spazio in mezzo...

[Red Hanuman]

Ah non lo sapevo!! ;)
Ma allora come mai la luce delle stelle che vediamo, la vediamo? Se si crea dello spazio in mezzo...

Come ho già detto, dipende dal tasso di espansione dell'universo. Facciamo un esempio.
Se lo spazio si espande di un metro per anno luce al secondo, ogni cento anni luce in un secondo si creano 100 metri. Quindi, per accumulare 300 mila chilometri, bisogna comprendere un volume con raggio di 300 milioni di anni luce.
Questo significa che stelle più vicine di 300 milioni di a.l. saranno visibili, con redshift via via crescenti (saranno sempre più rosse man mano che ci si avvicina al limite).
Quelle oltre i 300 milioni di a.l. non potranno mai essere visibili, perché la luce non riuscirà mai a colmare la distanza che ci separa.

[alessioben]

ok, grazie!! ;)