HALTON ARP, UN ERETICO TRA LE GALASSIE
Scritto da Loris Lazzati   
Resoconto dell'incontro con il grande astronomo, ospite all'Astron 2000 di Novegro.

Chi è Halton Arp. Una spina nel fianco dell'establishment scientifico. Questa è una delle molte espressioni utilizzate per definire Halton Arp. Astronomo di altissimo livello, pur essendo poco conosciuto al grande pubblico, è un nome leggendario per gli appassionati del cosmo. Nato nel 1927 a New York, ha lavorato per anni al CalTech e all'osservatorio di Monte Palomar, dove ha condotto osservazioni di capitale importanza con il telescopio "Hale" di 5 metri. Fin dai suoi primi anni di carriera, Arp si è affermato come uno degli osservatori tecnicamente più abili. Le sue immagini dell'Universo remoto, delle galassie e dei quasar restano di rara finezza. Negli anni 60 compilò un catalogo di galassie peculiari che resta a tutt'oggi uno strumento fondamentale per l'astronomia extragalattica. Da queste ricerche Arp ha ricavato una teoria rivoluzionaria che, per le sue consistenti basi osservative e per l'ineccepibile solidità matematica, rappresenta una sfida al modello dominante di Universo e alle spiegazioni convenzionali di fenomeni come il redshift cosmologico e l'interazione tra galassie e quasar. Lo scorso 29 ottobre, alla fiera Astron 2000, l'astronomo americano ha illustrato queste sue teorie, arricchendole con contributi e scoperte recentissime.

I quasar, figli e padri delle galassie. Negli anni 50  ha esordito Arp nella sua conferenza  si pensava che le galassie fossero oggetti tutto sommato quieti. Poi i radiotelescopi scoprirono regioni di emissioni radio accoppiate e simmetriche all'esterno di alcune di esse. Non si pensava che questi lobi radio fossero collegati alla galassia centrale, ma le immagini mostrarono che il collegamento c'era. La scoperta sorprendente è che i lobi si rivelarono quasar a redshift alto e praticamente identico. La galassia, invece, è sempre a redshift basso. Sappiamo come viene spiegata comunemente l'esistenza del redshift, cioè dello spostamento delle righe spettrali verso le lunghezze d'onda maggiori: si dice che è l'effetto della velocità di allontanamento dell'oggetto, tanto più elevata quanto più l'oggetto è lontano. Quindi, i quasar sono astri remotissimi che si allontanano da noi a velocità vertiginose. Ma se c'è un collegamento tra essi e le galassie a basso redshift, tutta questa spiegazione si dimostra fallace?. Arp ha portato una serie di esempi eclatanti: "NGC 4258 " una galassia nota per emettere materiale su due lati opposti. La sfida era misurare il redshift dei due lobi eiettati. Sono risultati simili e molto diversi da quelli della galassia madre. Lo spostamento verso il rosso si indica con il simbolo z e un numero. Facciamo qualche esempio preciso. NGC 2639 è una galassia con z=0,011, e nei suoi dintroni ci sono due quasar simmetrici che hanno z=0,325 e z=0,307. Mi è stato detto, come tutte le altee volte, che si tratta di un caso. In realtà, non può essere così, perchè i z dei quasar vanno da pochi decimi a 5, e la probabilità che due oggetti vicini abbiano "per caso" lo stesso redshift " bassissima". Celebre, poi, il caso del quasar Markarian 205, associato a una galassia del catalogo Arp. Mi hanno chiesto un esempio dove si vedesse bene il ponte di materia: eccolo. Hanno contestato la mia foto, ma poi ne  arrivata un'altra che mi ha fatto felice: l'ha scattata un astrofilo inglese con un telescopio di 50 centimetri. Il ponte di materia si vede benissimo:  la dimostrazione che gli astrofili spesso sanno fare molto meglio degli astronomi professionisti. (Questo commento ironico è valso ad Arp un caloroso applauso). Poi il grande "eretico" è passato a illustrare i clamorosi casi di quasar multipli allineati attorno ad alcune galassie: Nei pressi di NGC 3516 sono state scoperte sei sorgenti X in linea retta. I loro redshift decrescono con l'aumentare della distanza dalla galassia centrale. E non lo fanno in modo continuo, ma quantizzato. Tutti i quasar sono vicini all'asse di rotazione di NGC 3516. Arp ha mostrato esempi ancora più clamorosi per la notorietà degli astri implicati, come il centro dell'ammasso della Vergine, con la galassia M49 connessa a un quasar ritenuto finora "di sfondo". Infine la primizia, che verrà descritta in un articolo che uscirà a breve su una rivista specializzata: la galassia 220 del suo catalogo connessa a una catena di sorgenti tutte collegate tra loro. Tra questi, due oggetti stellari che si trovano su una retta precisa che passa per il centro della galassia e che hanno identico redshift. La riduzione dei dati  ancora in corso  ha affermato Arp  ma è impossibile che sia una coincidenza?.

Le conclusioni. Arp nega, e lo ha dimostrato coi suoi esempi, che il redshift dei quasar sia di natura cosmologica, cioè dovuto all'espansione dell'Universo. Allora il modello del Big Bang, nelle sue varie versioni, non può essere valido. Ma qual è la causa vera del redshift, secondo l'astronomo americano?

La mia spiegazione è che i quasar vengano creati ed eiettati dai nuclei di alcune galassie turbolente, come le Seyfert. Appena generati hanno alto redshift; poi si allontanano, il loro redshift si abbassa, quindi diventano galassie e si riavvicinano in parte alla galassia genitrice, allontanandosi dall'asse di rotazione da cui sono uscite. Per quanto riguarda il meccanismo del redshift, dobbiamo rifarci alla teoria della relatività generale e a una soluzione proposta da Narlikar nel 1977, secondo cui la massa delle particelle non sarebbe costante nel tempo ma aumenterebbe progressivamente. Il redshift dipende quindi dall'età delle particelle. Perciò non c'è espansione dell'Universo, ma un Universo stazionario in cui si crea continuamente materia, e che è infinito nello spazio e nel tempo. I quasar sono una sorta di seme lanciato nel cosmo e che dà origine alle galassie. Tra le conseguenze di questa rivoluzionaria visione ve ne sono alcune incredibili. Per esempio il fatto che i nuclei delle galassie attive possano essere "buchi bianchi" che raccolgono materia giovane in altre zone dello spazio-tempo e in epoche passate per rovesciarle davanti ai nostri occhi in forma di quasar. Un quadro affascinante e sconvolgente che mina alla base le conoscenze cosmologiche comunemente accettate.

I problemi e i dubbi. Alla fine della conferenza Arp ha risposto alle domande dei presenti. Sono stati evidenziati molti punti controversi che lo scienziato ha cercato di chiarire. Per esempio, se la massa delle particelle aumenta nel tempo, perchè questo fenomeno non è stato rilevato negli acceleratori di particelle? Arp ha risposto che questi sono esperimenti di fisica locale, in cui non si creano particelle dal nulla, ma si ricicla materiale già presente sulla Terra. E come si spiega la radiazione di fondo, il punto di forza della teoria del Big Bang? Per Arp è semplicemente l'emissione del mezzo intergalattico (gas e polveri), che si trova a una temperatura vicina allo zero assoluto. E infine, lìunico punto su cui lo "scomodo" astronomo deve ancora approfondire la sua teoria: come sono nate le prime galassie? E'possibile che emergano dalle particelle fondamentali e ha concluso Arp " Questa " una domanda profonda, a cui voglio rispondere dedicandomi proprio alle ricerche sull'Universo giovane. Un augurio per questa nuova fase della carriera di Arp viene spontaneo: fondate o meno che siano le sue teorie, le figure come lui sono fondamentali per la scienza. Se Arp è nel giusto, cambierebbe la nostra visione del cosmo, un risultato per ricompensare il quale il Nobel sarebbe poca cosa. Se invece Arp sbaglia, le sue tesi controcorrente sono uno strumento fondamentale per mettere alla prova e dare validità definitiva ai nostri attuali modelli cosmologici.

 

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