What light can teach us about the universe - Pete Edwards

Ciò che la luce può insegnarci sull'universo - Pete Edwards

Traduttore: Stefania Venturetti Revisore: Alessandra Tadiotto

How and when did our universe begin?

Come e quando è iniziato il nostro universo?

How did it get to look like this?

Com'è diventato così?

How will it end?

E come finirà?

Humans have been discussing these questions

Gli esseri umani se lo chiedono da sempre

for as long as they've been around without ever reaching much agreement.

senza riuscire a raggiungere un accordo.

Today, cosmologists are working hard to find the answers.

Oggi, i cosmologi stanno lavorando duramente per trovare le risposte.

But how can anyone hope to find concrete answers to such profound questions?

Ma come si può sperare di trovare risposte concrete a domande tanto profonde?

And how is it possible to explore and study something as huge as the universe,

E com'è possibile esplorare e studiare qualcosa di così vasto come l'universo,

most of which we'll never be able to reach?

la maggior parte del quale non raggiungeremo mai?

La risposta è la luce.

The answer is light.

And although light from distant parts of the universe

E sebbene la luce di zone remote dell'universo

possa impiegare miliardi di anni per raggiungerci,

can take billions of years to reach us,

it carries six unique messages that, when put together,

essa porta con sé sei messaggi distinti che, una volta combinati,

can disclose an amazing amount of information to astronomers

possono rivelare un incredibile volume d'informazioni

agli astronomi che sanno come cercarle.

who know how to look for it.

Just as sunlight can be split up into the familiar rainbow,

Come i raggi solari possono essere divisi nel familiare arcobaleno,

splitting the light from distant objects exposes different patterns of colors

dividere la luce di oggetti distanti fa emergere trame di colori diversi

a seconda della loro fonte.

depending on its source.

This distinctive light barcode can reveal not only an object's composition,

Questo distintivo codice a barre di luce non svela solo di cosa è fatto un oggetto,

but also the temperature and pressure of its constituent parts.

ma anche la temperatura e la pressione delle parti che lo costituiscono.

There's even more we can discover from light.

E c'è anche dell'altro che possiamo scoprire dalla luce.

Se siete mai stati su una banchina forse avrete notato

If you've ever stood on a train platform, you might have noticed

that the train sounds different depending on its direction

che il treno fa un rumore diverso a seconda della direzione,

con un suono ascendente quando si avvicina

with the pitch ascending when it approaches you

and descending when it speeds away.

e discendente quando se ne va.

But this isn't because the train conductor is practicing for a second career.

Ciò non accade perché il conducente fa pratica per una nuova carriera.

Rather, it's because of something called the Doppler effect

Piuttosto, questo accade per un fenomeno chiamato Effetto Doppler,

where sound waves generated by an approaching object are compressed,

per cui le onde sonore di un oggetto in avvicinamento sono compresse,

while those from a receding object are stretched.

mentre quelle di un oggetto che si allontana sono allungate.

But what has this to do with astronomy?

Ma che cosa ha che fare tutto questo con l'astronomia?

Sound does not travel through a vacuum. In space, no one can you hear you scream!

Il suono non viaggia attraverso il vuoto. Nello spazio, nessuno vi sente gridare!

But the same Doppler effect applies to light whose source is moving at exceptional speed.

L'effetto Doppler si applica anche alla luce

la cui fonte si muove a una velocità eccezionale.

If it's moving towards us, the shorter wavelength

Se si muove verso di noi, le onde sono più corte

will make the light appear to be bluer.

e faranno apparire la luce di un blu intenso.

While light from a source that's moving away

Se invece la luce proviene da una fonte

will have a longer wavelength, shifting towards red.

che si sta allontanando avremo una lunghezza d'onda maggiore,

e la luce si sposterà verso il rosso.

So by analyzing the color pattern in the Doppler shift of the light

Quindi analizzando lo schema dei colori nella variazione Doppler della luce,

from any object observed with a telescope, we can learn what it's made of,

da un oggetto osservato al telescopio possiamo conoscere di cosa è fatto,

how hot it is and how much pressure it's under,

quanto è caldo e quanta pressione contiene,

as well as whether it's moving, in what direction and how fast.

se si sta muovendo, in quale direzione e a che velocità.

And these six measurements, like six points of light,

E questi sei valori, come sei punti di luce,

reveal the history of the universe.

ci rivelano la storia dell'universo.

The first person to study the light from distant galaxies was Edwin Hubble,

La prima persona a studiare la luce delle lontane galassie fu Edwin Hubble,

and the light he observed was redshifted.

e la luce da lui osservata variava verso il rosso.

The distant galaxies were all moving away from us,

Le galassie lontane si stavano tutte allontanando da noi,

and the further away the were, the faster they were receding.

e più erano lontane, più velocemente si spostavano.

Hubble had discovered our universe is expanding,

Hubble aveva scoperto che il nostro universo è in espansione

providing the first evidence for the Big Bang theory.

fornendo la prima prova a sostegno della teoria del Big Bang.

Along with the idea that the visible universe has been constantly expanding

Insieme all'idea che l'universo visibile fosse in continua espansione

from a densely packed single point,

partendo da un singolo punto con massa estremamente densa,

one of this theory's most important predictions

una delle ipotesi più importanti di questa teoria

is that the early universe consisted of just two gases: hydrogen and helium,

è che all'inizio l'universo consisteva di solo due gas: idrogeno ed elio,

in a ratio of three to one.

in un rapporto di tre a uno.

And this prediction can also be tested with light.

E questa ipotesi può essere verificata con la luce.

If we observe the light from a remote, quiet region of the universe and split it,

Se osserviamo la luce da una regione lontana dell'universo e la suddividiamo,

we do indeed find the signatures of the two gases in just those proportions.

troviamo di fatto le tracce dei due gas esattamente in quel rapporto.

Another triumph for the Big Bang.

Un altro trionfo per la teoria del Big Bang.

However, many puzzles remain.

Tuttavia, molte domande restano aperte.

Although we know the visible universe is expanding,

Anche se sappiamo che l'universo visibile si sta espandendo,

gravity should be applying the brakes.

la gravità dovrebbe agire da freno.

But recent measurements of light from distant dying stars

Recenti misurazioni della luce proveniente da lontane stelle morenti

show us that they're farther away than predicted.

dimostrano che esse sono più distanti di quanto previsto.

So the expansion of the universe is actually accelerating.

Quindi l'espansione dell'universo sta accelerando.

Something appears to be pushing it,

Sembra esserci qualcosa che lo spinga,

and many scientists believe that something is dark energy,

e molti scienziati credono che si tratti dell'energia oscura,

making up over 2/3 of the universe and slowly tearing it apart.

che forma più di 2/3 dell'universo e che lo sta lentamente lacerando.

Our knowledge of the behavior of matter and the precision of our instruments

La nostra conoscenza sul comportamento della materia

e la precisione dei nostri strumenti fanno sì

means that simply observing distant stars can tell us more about the universe

che osservando le stelle distanti possiamo saperne di più

than we ever thought possible.

sull'universo di quanto si possa credere.

But there are other mysteries, like the nature of dark energy

Ma ci sono altri misteri, come la natura dell'energia oscura,

upon which we have yet to shed light.

sui quali dobbiamo ancora fare luce.