Misurare l’Universo: mai così precisi come ora

Gli astronomi misurano l’Universo calcolando le distanze fra corpi celesti vicini e utilizzano poi questi risultati per misurare distanze più grandi. In questa catena che percorrre l’Universo dalla Terra verso l’esterno c’è un anello debole e si tratta della distanza della Grande Nube di Magellano (LMC), una delle galassie più vicine alla Via Lattea. E invece la misurazione di questa distanza sarebbe fondamentale.

Ora le attente osservazioni di una rara classe di stelle doppie hanno permesso ad un team di astronomi di dedurre un valore molto più preciso per la distanza di LMC stimata in 163 000 anni-luce.

“Sono molto emozionato perché gli astronomi hanno cercato per un centinaio di anni di misurare con precisione la distanza della Grande Nube di Magellano e questo ha dimostrato quanto fosse difficile”, spiega Wolfgang gieren (Universidad de Concepción, Cile) primo autore della ricerca. “Ora abbiamo risolto questo problema con un risultato preciso al 2%.”

Il miglioramento della misurazione della distanza della Grande Nube di Magellano dà anche la possibilità di misurare con più precisione la distanza delle stelle Cefeidi. Queste stelle luminose pulsanti sono usate come standard per misurare le distanze verso le galassie più remote e per determinare il tasso di espansione dell’Universo – la costante di Hubble. Questa svolta è la base per la rilevazione delle distanze dell’Universo verso le galassie più distanti che possono essere viste con i telescopi attuali. Perciò la misurazione precisa della distanza dalla Grande Nube di Magellano riduce immediatamente l’imprecisione nelle misure attuali delle distanze cosmologiche.

Gli astronomi hanno elaborato la distanza della Grande Nube di Magellano, osservando rare coppie vicine di stelle, note come binarie a eclisse . Queste stelle orbitano l’una attorno all’altra e sono molto utili perchè si può studiare la loro posizione studiando la variazione della luminosità.

Seguendo questi cambiamenti di luminosità con molta attenzione, e anche la misurazione delle velocità orbitali delle stelle, è possibile calcolare la grandezza delle stelle, la loro massa e le altre informazioni utili riguardo le loro orbite. Quando questo viene combinato con le misurazioni accurate della luminosità totale e i colori delle stelle si possono trovare le distanze con una precisione notevole.

Questo metodo è stato utilizzato in precedenza, ma con le stelle calde. Solo che in questo caso le approssimazioni non erano tanto accurate. Invece ora, per la prima volta, sono state identificate otto stelle binarie in cui entrambe le stelle sono stelle giganti rosse più fredde. Queste stelle sono state studiate con molta attenzione e grazie a questi studinl’approssimazione si è ridotta fino al 2%.

“ESO ha fornito la suite perfetta di telescopi e strumenti per le osservazioni necessarie per questo progetto: HARPS per le velocità radiali estremamente accurate di stelle relativamente deboli, e SOFI per misure precise di come le stelle luminose appaiano nell’infrarosso”, aggiunge Grzegorz Pietrzyński (Universidad de Concepción, Cile e Università di Varsavia Osservatorio, Polonia), primo autore dell’articolo pubblicato su Nature.

“Stiamo lavorando per migliorare il nostro metodo ancora di più e speriamo di avere una distanza con l’ 1% di approssimazione in pochi anni. Ciò ha conseguenze di vasta portata, non solo per la cosmologia, ma per molti campi dell’astrofisica”, conclude Dariusz Graczyk, secondo autore dell’articolo.