"Trovare il nostro posto nell'universo" di Hélène Courtois
(Immagine: © MIT Press)
Il libro appena tradotto "Trovare il nostro posto nell'universo", uscito oggi (21 maggio), spiega in che modo gli scienziati hanno scoperto il vasto supercluster delle galassie che contiene la Via Lattea, utilizzando calcoli accurati per rivelare la complessa forma pennuta del supercluster.
Nel 2014 l'astrofisica francese Hélène Courtois faceva parte di un gruppo di ricerca che ha scoperto il supercluster, noto come Laniakea ("paradiso incommensurabile" in hawaiano). Laniakea ha un diametro di oltre 500 milioni di anni luce e contiene circa 100.000 galassie, la più luminosa delle quali è la nostra Via Lattea. Queste galassie sembrano muoversi verso quello che è noto come il "Grande Attrattore", una forza invisibile a 160.000 milioni di anni luce di distanza che trascina inesorabilmente le galassie all'interno di Laniakea.
Per determinare l'estensione di Lanaikea, il team di ricerca ha misurato la distanza dalla Terra ad altre galassie e quindi ha misurato il movimento di ogni galassia a causa dell'attrazione gravitazionale di altri oggetti. Gli scienziati hanno scoperto che alcune galassie tendevano a muoversi in una direzione, altre in un'altra - ma poiché ogni galassia si sta muovendo verso un punto chiamato Grande Attrattore, esiste un limite esterno anche per qualcosa di così grande come Lanaikea. A partire dal 2014, abbiamo saputo dove si trova quel limite esterno. Ora che Laniakea è stata identificata, Courtois si sta concentrando sulla ricerca delle cause di un'espansione rapida e accelerata delle galassie.
Courtois, professore all'Università di Claude Bernard Lyon 1 in Francia, ha scritto un resoconto francese della scoperta di Laniakea nel 2016. Ora, il MIT Press ha pubblicato una versione inglese intitolata "Trovare il nostro posto nell'universo". Il libro descrive in dettaglio il viaggio di Courtois come astrofisico, mentre raccontava contemporaneamente la storia di oltre due decenni di lavoro culminati nella scoperta di Laniakea. È un volume accessibile e accattivante, leggero sulle equazioni ma pieno di aneddoti personali. Space.com ha recentemente incontrato Courtois per discutere della ricerca di Laniakea, cosa succede adesso e perché la scienza non dovrebbe mai essere solenne.
Space.com: Perché hai scelto di raccontare la storia della scoperta di Laniakea come missione?
Hélène Courtois: Mi piace lo storytelling. Quando frequentavo una lezione da studente, mi piaceva molto quando la persona la faceva sembrare una storia. Ho pensato che fosse meglio dare alla storia il modo in cui l'ho vissuta nel tempo, piuttosto che dare un capitolo su come fai l'astrostatica, come fai l'osservazione, come fai ...
È un po 'meno comune, forse, farlo in questo modo. Quindi non vedevo l'ora di provarlo come una storia.
Space.com: menzionate all'inizio del libro che in alcuni casi avete rinunciato alla precisione matematica o alla scienza molto precisa per essere comprensibili. Perché hai preso quella decisione?
Courtois: È stato facile per me prendere questa decisione, perché, in realtà, mi piace parlare al grande pubblico della scienza. Ho capito molto rapidamente che non hai bisogno di equazioni, in realtà, se dai alle persone un senso della fisica. Per me, la matematica è una lingua, così posso spiegare le cose usando la matematica, ma posso anche spiegare le stesse cose usando le parole. La matematica è solo un'altra lingua che ti permette di approfondire alcuni concetti più astratti, ma non ti servono per capire il quadro generale di una storia.
Mi piace essere in grado di spiegare questa scienza a un bambino di 6 anni, un adolescente e qualcuno che già conosce molte cose - e posso adattarmi.
Space.com: metti in evidenza le donne non araldate nella storia dell'astrofisica in tutto il libro. Pensi che l'astrofisica abbia acquisito maggior apprezzamento per il contributo delle donne nella tua vita?
Courtois: In Francia, solo il 9% dei professori ordinari di fisica delle particelle o astrofisica sono donne, mentre all'ingresso all'università ci sono il 25% delle ragazze in fisica. Dovrebbero esserci almeno il 25% di donne professori ordinari. La mia idea di evidenziare le donne astronomi era dimostrare che è possibile. Non è stato davvero un grosso problema, perché i miei colleghi maschi sono supernice, supercool. Li amo. Non abbiamo problemi. Ma non vediamo abbastanza ragazze in STEM. E non so davvero perché. ... Non è un problema tra ragazze e ragazzi. È qualcos'altro.
Space.com: un altro tema del tuo libro è che la scienza è un processo di continua scoperta e apprendimento ed essere disposti a cambiare idea quando emergono nuovi dati. Perché hai scelto di enfatizzarlo?
Courtois: Quando gli studenti vengono da me per fare uno stage, pensano che darò loro una materia molto specifica e che so cosa faranno Settimana 1, Settimana 2, Settimana 3, Settimana 4. ... Dico loro che farò loro una domanda e lavoreremo su questa domanda, e alla fine di 2-3 mesi, avremo più domande di quante ne avevamo all'inizio. Ma sono così felici, perché più domande hai questo significa che hai trovato un po 'di risposta lungo la strada e la domanda sta diventando sempre più interessante. La prima domanda a volte è molto ampia, ma poi sono tutte le piccole domande che sono le più interessanti. Volevo spiegarlo.
Space.com: Quindi, arrivando alla scienza del libro, la tua scoperta del nostro supercluster dipendeva da qualcosa chiamato il Grande Attrattore. Che cos'è?
Courtois: Il grande attrattore è un posto nell'universo, non molto lontano da noi. Tutte le galassie [nel nostro supercluster], compresa la nostra, stanno convergendo in questa direzione. Ma è un posto che non possiamo osservare. [Il Grande Attrattore si trova nella "Zona di Evitamento", in cui una profusione di gas e polvere rende impossibile vedere qualsiasi cosa.] Ad esempio, [immagina che] vuoi scrutare nel salotto del tuo vicino perché è molto interessante - ma hai un albero davanti alla tua finestra, quindi non puoi osservare direttamente il soggiorno. È un po 'fastidioso. Lo chiamiamo il Grande Attrice perché le galassie si stanno muovendo molto velocemente in questa direzione.
A volte le persone mi chiedevano dove posso guardare con il mio binocolo o il mio telescopio per vedere Laniakea. E direi loro che è ovunque intorno a te - Emisfero Nord, Emisfero Sud. Se vuoi guardare Laniakea, è il più difficile da trovare, perché ci siamo dentro.
Space.com: discuti anche di un concetto chiamato "velocità peculiare". Quali sono le velocità peculiari e come hanno aiutato a identificare Laniakea?
Courtois: Le velocità peculiari sono le velocità delle galassie dovute alla gravitazione. La massa attira un'altra massa. La velocità peculiare è la velocità dovuta alla massa che è distribuita intorno a una galassia nell'universo. E dobbiamo stare attenti, perché l'universo si sta espandendo, ma non è una vera velocità quando una galassia si sta allontanando da un'altra galassia a causa dell'espansione.
Ad esempio, supponiamo che tu abbia una tovaglia a scacchi nel bar del bistrot e che tu abbia due pinte di birra sulla tovaglia, e se allunghi la tovaglia in modo che tutte le piazze si espandano e le due pinte si allontanino l'una dall'altra perché stai allungando la tovaglia. Quindi questa è espansione - ma in realtà non ci interessa. È molto facile rimuovere questa velocità, perché è solo lo spazio-tempo della griglia sotto il quale si sta espandendo. In realtà non è una velocità fisica. Ma con le due pinte di birra, hanno una massa e vogliono avvicinarsi l'una all'altra, quindi sono attratte. Vogliamo misurare questa piccolissima velocità di attrazione - questa è la peculiare velocità. [I ricercatori hanno calcolato velocità peculiari per ogni galassia nel nostro supercluster rispetto alla Terra. Come hanno notato i ricercatori quando si annuncia Laniakea, "una mappa di particolari velocità può essere tradotta in una mappa della distribuzione della materia". Questo è quello che hanno fatto per scoprire l'estensione di Laniakea.]
Nello scrivere il libro, stavo pensando che avrei dovuto scrivere "velocità gravitazionale", ma la velocità peculiare è il termine che usiamo nella scienza.
Space.com: qual è la cosa più eccitante all'orizzonte per la tua ricerca?
Courtois: Quando trovi un solo supercluster, ovviamente, c'è una domanda: abbiamo ragione o abbiamo torto? Ora abbiamo trovato 10 supercluster, quindi siamo molto rassicurati sul fatto che ciò che stiamo facendo sia corretto.
Ora, la grande domanda che ho con la mia squadra è: che cos'è la gravitazione e perché le galassie in altri supercluster volano così velocemente? Potremmo aver bisogno di cambiare il linguaggio di come descriviamo la velocità - potremmo aver bisogno di cambiare le equazioni di gravità.
Al momento, il 50% dei fisici pensa che dovremmo cercare la materia invisibile. Non lo chiamo mai "materia oscura, "perché se fosse buio, potremmo vederlo. Non solo vogliamo capire la gravitazione, vogliamo capire l'accelerazione dell'espansione delle galassie. Dico sempre l'accelerazione dell'espansione anziché" energia oscura "perché non è oscura - se fosse energia oscura, la vedremmo: per ora, il termine migliore è l'accelerazione dell'espansione.
Space.com: verso la fine del libro, dici "La scienza non è solenne". Si prega di espandere su questo.
Courtois: Puoi essere felice di fare questo lavoro. La gente pensa che la scienza sia così seria, e non è il modo in cui vivo il mio lavoro, e non è il modo in cui i miei colleghi vivono il loro lavoro. Il mio collega Brent Tully, all'Università delle Hawaii, afferma che "giochiamo seriamente". L'universo è così bello e riesco a capire come questa bellezza sia messa insieme: è giocosa, gioiosa, molta felicità fa scienza.
Se capisci qualcosa e rimane nel tuo cassetto, è come non capirlo se è solo per te. Se muori, non è una nuova conoscenza per l'umanità. L'unico modo per far avanzare la scienza è dirlo a tutti!
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