Telescopio spaziale James Webb: rilevato buco nero 570 milioni di anni dopo il Big Bang

[Redazione di Hardware Upg]

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Grazie alle potenzialità del telescopio spaziale James Webb è stato possibile rilevare un buco nero supermassiccio che si trova all'interno di una galassia che era già presente appena 570 milioni di anni dopo il Big Bang.

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[Micene.1]

e perche tutto cio che è lontanissimo nel tempo-spazio è rosso?

[jepessen]

Originariamente inviato da Micene.1

e perche tutto cio che è lontanissimo nel tempo-spazio è rosso?

Perche' la dilatazione dello spazio causato dall'espansione dell'universo "stira" le lunghezze d'onda, facendole diventare piu' lunghe e quindi facendole virare dal visibile all'infrarosso.

[biometallo]

Per maggiore approfondimento consiglio di cercare "redshift" comincio dalla classica wikipedia

https://it.wikipedia.org/wiki/Sposta...verso_il_rosso

Lo spostamento verso il rosso (chiamato anche effetto batocromo o, in inglese, redshift[1]) è il fenomeno per cui la luce o un'altra radiazione elettromagnetica emessa da un oggetto in allontanamento ha una lunghezza d'onda maggiore rispetto a quella che aveva all'emissione. Ciò equivale a dire che nel caso della luce il colore va nella direzione dove è il rosso, l'estremo inferiore dello spettro del visibile. In generale, che la radiazione elettromagnetica sia visibile o meno, un redshift significa un aumento della lunghezza d'onda, equivalente a una diminuzione della frequenza o a una minore energia dei fotoni.

[Micene.1]

Originariamente inviato da jepessen

Perche' la dilatazione dello spazio causato dall'espansione dell'universo "stira" le lunghezze d'onda, facendole diventare piu' lunghe e quindi facendole virare dal visibile all'infrarosso.

si è quello ma manca il dettaglio decisivo

non è l'espansione dell'universo, è l'espansione dell'universo in accelerazione

se l'universo si espandesse a velocità costante, immaginiamo alla velocità della luce, non ci sarebbe stiramento

viceversa tuttora l'universo si espande in accelerazione positiva, se vogliamo neanche la luce riesce a stargli dietro, non si sa bene quanto, una 70km per s ogni mparsec ma è un dato su cui si discute molto

accelerazione che è stata molto violenta all'inizio dell'universo, nei primi 500mil di anni...si ipotizza che ora stia riprendendo con una certa intensità

[Micene.1]

Originariamente inviato da biometallo

Per maggiore approfondimento consiglio di cercare "redshift" comincio dalla classica wikipedia

https://it.wikipedia.org/wiki/Sposta...verso_il_rosso

Lo spostamento verso il rosso (chiamato anche effetto batocromo o, in inglese, redshift[1]) è il fenomeno per cui la luce o un'altra radiazione elettromagnetica emessa da un oggetto in allontanamento ha una lunghezza d'onda maggiore rispetto a quella che aveva all'emissione. Ciò equivale a dire che nel caso della luce il colore va nella direzione dove è il rosso, l'estremo inferiore dello spettro del visibile. In generale, che la radiazione elettromagnetica sia visibile o meno, un redshift significa un aumento della lunghezza d'onda, equivalente a una diminuzione della frequenza o a una minore energia dei fotoni.

no nn c'entra il redshift che fosse per me è la classica cosa che viene ripetuta in continuazione ma nn significa nulla in questo contesto...se fosse cosi dovremmo vedere rosso mezzo universo

[biometallo]

Originariamente inviato da Micene.1

no nn c'entra il redshift

Ma scusa non state parlando dello spostamento delle frequenze verso il rosso?
Cioè la definizione letterale di redshift?

Anzi per essere più puntigliosi quello che "stira le frequenze" è l'effetto Doppler, ed è solo grazie all'effetto Doppler se noi possiamo stimare distanza (e quindi eta) di oggetti simili.

[Micene.1]

Originariamente inviato da biometallo

Ma scusa non state parlando dello spostamento delle frequenze verso il rosso?
Cioè la definizione letterale di redshift?

Anzi per essere più puntigliosi quello che "stira le frequenze" è l'effetto Doppler, ed è solo grazie all'effetto Doppler se noi possiamo stimare distanza (e quindi eta) di oggetti simili.

si ma come tu hai scritto sembra che lo spostamento verso il rosso sia dovuto al fatto che gli oggetti si muovano ad una certa velocità

nn è quella la causa

la causa è che la luce di quegli oggetti ha viaggiato , per dire, per 13 miliardi di anni , sottoposta a 13 miliardi di anni alla accelerazione dell'espansione dello spazio-tempo ed è per questo che la frequenza dell onda elettromagnetica è stirata...nn perche questi oggetti vanno tutti alla stessa velocità (piu o meno grande, piu o meno in allontanamento dalla terra)...ed è per questo che possiamo molto precisamente conoscere la collocazione temporale degli oggetti perche lo stiramento è standard (dovrebbe essere uguale, in un dato istante, in tutto l'universo) ma nn perche sono tutte veloci uguali (anche perche poi dovresti vedere rosso una marea di oggetti che si allontanano a velocità sostenute dalla terra)

anzi per essere piu chiari le galassie, al netto della forza di gravità, starebbero ferme, si spostano proprio per la dilatazione dell'universo

anche in questo momento, anche tu che sei fermo rispetto alla terra, ti stai espandendo (vabbe pochissimo), le onde di cui tu sei fatto si stanno stirando (si perche la massa è una altra onda) per l'accelerazione dello spazio, al netto delle perturbazioni dovute alle onde gravitazionali

tutto sto chiasso è il problema dell'energia oscura e in generale il problema di capire perche l'universo accelera la sua espansione e sopratutto da dove prenda tutta sta energia (evidentemente inimmaginabile)

se vogliamo neanche la luce riesce a stargli dietro

e cmq questo che ho scritto nn è corretto, perche anche se la luce andasse piu veloce della luce , anche se andasse a velocità infinita (per dire) sarebbe cmq stirata perche appunto si espande in accelerazione lo spazio.tempo nel quale la luce viaggia a velocità x qualsiasi

[Andrew321]

Grazie Micene, molto interessante! Ho sempre pensato/saputo che il redshift fosse puramente una questione di velocità, non sapevo della (forte) componente dovuta all'espansione dell'universo. Ma quindi più la lunghezza d'onda s'è allungata (ed è "diventato rossa"), più quello che stiamo osservando è vecchio? Ovviamente a parità delle altre condizioni

[Micene.1]

Originariamente inviato da Andrew321

Grazie Micene, molto interessante! Ho sempre pensato/saputo che il redshift fosse puramente una questione di velocità, non sapevo della (forte) componente dovuta all'espansione dell'universo. Ma quindi più la lunghezza d'onda s'è allungata (ed è "diventato rossa"), più quello che stiamo osservando è vecchio? Ovviamente a parità delle altre condizioni

si piu è rossa , piu è stata stirata , piu è vecchia...

questo effetto poi è particolarmente rilevante per gli oggetti molto vecchi (cioe vicini al bigbang ipotetico avvenuto 14mld di anni fa) perche nei primi milioni di anni (diciamo i primi 500) l'accelerazione è stata molto violenta, quindi anche lo stiramento...ad oggi abbiamo un universo con un diametro di 45mld di anni luce, contro una età di 14 (il raggio sarebbe stato lo stesso dell'età se si fosse mosso a velocità costante)

questo perche lo spazio.tempo accelera ma NON sempre con la stessa accelerazione, per esempio adesso (tipo ultimo mld di anni) si ipotizza che stia accelerando con maggiore vigore

se vedete lo straordinario campo ultra profondo di webb fatto mesi fa vedete che gli oggetti piu fiochi, quelli verosimilmente piu lontani, sono tutti rossissimi, un rosso innaturale se vogliamo per una galassia proprio a causa dello stiramento

è lo stesso motivo per cui vediamo neri i buchi neri: sulla loro superficie (cioe sull'orizzonte degli eventi) dovremmo vedere le immagini quasi ferme di tutto cio che vi cade dentro (che si muove in tempo rallentatissimo) ma poichè lo stiramento è enorme tu non vedi niente perche in quel caso la luce addirittura diventa quasi piatta (in questo caso è stiramento non per accelerazione dell'universo ma per una "comune" condizione dello spazio.tempo piegato dalla gravità)

[enricota]

Dopo le galassie troppo evolute di JWST, ora buchi neri supermassicci a z~15. Ogni volta la spiegazione è "crescita più rapida del previsto". Ma se ogni scoperta è un'eccezione, forse il problema è il modello.
Il Nodo del Tempo
La cosmologia standard assume uno spazio-tempo preesistente sul quale la materia evolve. A z~15 però non c'è abbastanza tempo per far crescere questi mostri - servirebbero ritmi di accrescimento impossibili.
L'Alternativa
E se lo spazio-tempo stesso emergesse da processi quantistici?
Nella fase primordiale quantistica non esiste tempo lineare. Le strutture possono organizzarsi quantisticamente, poi materializzarsi "complete" quando lo spazio-tempo cristallizza. Non crescita accelerata - emergenza istantanea.
Il Pattern
Galassie JWST: troppo mature
Quasar: troppo brillanti
Buchi neri z~15: troppo massicci
Sempre lo stesso pattern. O sono tutte eccezioni, oppure è esattamente quello che ti aspetti se lo spazio-tempo è emergente: oggetti che si materializzano già formati.
Il Redshift Come Firma
z~15 non significa solo "lontano", ma "materializzato quando poco spazio-tempo era emerso". Lo spostamento verso il rosso è la firma di quanto spazio è stato creato da allora.
Conseguenze
Se corretto:
Oggetti primordiali "impossibili" diventano naturali
Energia oscura diventa superflua (espansione = creazione spazio)
Debolezza gravità si spiega (effetto emergente)
La Previsione
JWST continuerà a trovare "impossibili" ad alto z. Non eccezioni - sistematici. Perché sono la firma naturale di spazio-tempo emergente.
I dati parlano. Resta da vedere se ascoltiamo.