Nel mondo della cosmologia, pochi numeri sono così importanti come la costante di Hubble. Non è solo un valore astratto, ma una misura concreta che ci dice qualcosa di fondamentale: quanto velocemente l’universo si sta espandendo. Capire questo numero è come avere la chiave per aprire la porta del tempo e scoprire l’età e le dimensioni del nostro cosmo.

Ma come ogni buona storia scientifica, anche questa ha il suo colpo di scena: la sua misura precisa è ancora oggi oggetto di un grande dibattito.

Che cos’è la costante di Hubble?

Immagina un panetto di pane con dell’uva passa che lievita nel forno. Ogni uvetta rappresenta una galassia. Man mano che il pane si espande, ogni uvetta si allontana da tutte le altre. Allo stesso modo, le galassie si stanno allontanando le une dalle altre, in proporzione alla loro distanza. Più una galassia è lontana, più velocemente si allontana da noi.

Questa relazione lineare, osservata per la prima volta da Edwin Hubble negli anni ’20, è descritta da una formula:

v=H_0 \cdot d

Dove:

• v è la velocità con cui la galassia si allontana da noi.
• d è la sua distanza.
• H_0​ è la costante di Hubble (il piccolo zero indica il valore attuale).

H_0​ ​ non è una “costante” nel senso matematico, ma un valore che cambia con il tempo, man mano che l’espansione dell’universo accelera o rallenta.

L’importanza del suo valore e il ‘problema’ attuale

Misurare la costante di Hubble è fondamentale perché ci permette di fare una “foto” del ritmo di espansione attuale dell’universo. E da lì, possiamo andare a ritroso nel tempo per calcolare la sua età. La formula è approssimativamente:

Età \approx 1/H_0

Facciamo un piccolo calcolo semplificato. Se la costante di Hubble fosse, per esempio, 70 km/s per megaparsec (un megaparsec è circa 3,26 milioni di anni luce), potremmo stimare l’età dell’universo in questo modo:

• Per prima cosa, convertiamo i km/s in m/s e i megaparsec in metri.
• H_0 \approx 70 \cdot 1000 \, m/s \cdot (3.086 \cdot 10^{22} \, m)^{-1}
• H_0 \approx 2.27 \cdot 10^{-18} \, s^{-1}
• Per trovare l’età, basta calcolare 1/H_0​:
• Età \approx 1/(2.27 \cdot 10^{-18} \, s^{-1}) \approx 4.4 \cdot 10^{17} secondi
• Per convertire in anni, dividiamo per il numero di secondi in un anno (3.15\cdot10^7):
• Età \approx (4.4 \cdot 10^{17})/(3.15 \cdot 10^7) \approx 14 \text{ miliardi di anni}

La bellezza e il problema nascono dal fatto che, a oggi, due metodi di misurazione principali danno valori diversi, creando la cosiddetta “tensione di Hubble”:

1. Metodo delle “candele standard”: misurando galassie relativamente vicine.
2. Metodo della radiazione cosmica di fondo (CMB): misurando le “eco” del Big Bang.

Questa discrepanza è una delle sfide più grandi della fisica moderna. E sebbene non sappiamo ancora chi abbia ragione, è un segno che l’universo ha ancora dei segreti incredibili da svelare.