Un impulso impone un limite alle dimensioni dell'oggetto che lo emette
Un impulso impone un limite alle dimensioni dell'oggetto che lo emette.
 
Si è detto che, dato che la luminosità dei quasar variava in tempi brevissimi (in scala astronomica un anno è ben poca cosa), le loro dimensioni dovevano essere molto piccole. Se le più frequenti variazioni di luminosità si verificavano nell'arco di un anno allora il quasar non poteva avere dimensioni superiori all'anno luce. Perchè?
La risposta vede coinvolta la velocità della luce: seppur elevatissima, essa è finita e vale circa 300.000 km/s.
Supponiamo di registrare un impulso elettromagnetico proveniente da un oggetto celeste, della durata di 1 secondo. In questo caso le dimensioni dell'oggetto non possono superare i 300.000 km, cioè la distanza percorsa in 1 secondo dall'impulso (che viaggia alla velocità della luce). Infatti, ipotizziamo che tutti i punti della superficie dell'oggetto emettano contemporaneamente un impulso “istantaneo” (cioè brevissimo, molto più breve di 1 secondo): quando ci arriva quello emesso dal punto dell'oggetto più vicino a noi lo stesso segnale da quelli più lontani deve ancora arrivare. Mano a mano che essi arrivano si sommano al primo che ci è pervenuto e danno come risultato un impulso della durata di 1 secondo. Ciò significa che la distanza tra i punti più lontani e quelli più vicini non può essere maggiore della distanza coperta dalla luce in 1 secondo, cioè un secondo-luce.
Altro esempio: se il Sole si spegnesse di colpo non lo vedremmo scomparire improvvisamente, perchè (essendo esso una sfera) la luce emessa dal bordo impiegherebbe più tempo per arrivare a noi di quella emessa dal centro del disco. Dato che il raggio del Sole misura 750.000 km impiegherebbe circa 2,5 secondi in più. Quindi non vedremmo la nostra stella spegnersi tutta contemporaneamente, ma vedremmo prima sparire il centro del disco e poi, nei successivi 2,5 secondi, una macchia nera circolare allargarsi e coprirlo tutto. Se, al contrario, tutto il Sole emettesse impulsi elettromagnetici istantanei, noi non potremmo ricevere segnali distinti della durata inferiore a 2,5 secondi. Ovviamente anche solo una piccola zona della superficie solare potrebbe emettere segnali elettromagnetici, ma comunque le sue dimensioni non potrebbero superare lo spazio percorso dalla luce nella tempo di durata degli impulsi.

Per quanto riguarda il Sole riusciamo a capire quale zona del disco sta effettivamente emettendo un dato impulso perchè, essendo un oggetto vicino, ha dimensioni angolari rilevanti; i quasar sono invece lontanissimi e hanno diametri angolari piccolissimi, perciò non si riesce a vedere da che zona della superficie gli impulsi vengono emessi. Riprendendo il parallelo con il Sole, immaginiamo che un quasar di un anno luce di raggio emetta contemporaneamente da tutti i punti della sua superficie un ultimo impulso elettromagnetico e improvvisamente si spenga. Date le ridottissime dimensioni angolari noi non riusciremmo a cogliere il progressivo spegnimento della superficie, come avverrebbe per il Sole: riceveremmo invece un unico impulso della durata di un anno e poi vedremmo l'oggetto spegnersi di colpo. Supponendo che il quasar abbia forma sferica, o quanto meno regolare, la durata di ogni impulso riesce a fornirci misure molto precise e valide.

 

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