martedì 9 aprile 2013

Mappando il cielo





Planck prende il nome dall’illustre scienziato del secolo scorso ed altrettanto illustre è il satellite dell’ESA (European Space Agency) che dal 2009 mappa la luce dei primi istanti del nostro universo. Grazie a Planck abbiamo la fotografia dell’universo più dettagliata mai creata che ha rivelato nuove informazioni sulla sua età, contenuto e origine. Per mappa s’intende la radiazione cosmica di fondo o CMB nello spettro delle microonde alla temperatura di 2.7 Kelvin sopra lo zero assoluto. La radiazione cosmica di fondo fu scoperta nel 1964  da Arno Penzias e Robert Wilson e teorizzata precedentemente da George Gamow nel 1948. Si tratta di una radiazione “fossile” creatasi nelle prime fasi di vita dell’universo ed, attualmente, è la maggiore prova sperimentale di esistenza del big bang.

All’inizio si ipotizzava che la radiazione cosmica di fondo fosse isotropa e cioè si propagasse in maniera uniforme in tutte le direzioni dello spazio. In realtà non è del tutto vero, esistono delle regioni che rivelano lievi anisotropie a cui corrispondono lievi fluttuazioni di temperatura sparse nell’universo. La mappa costruita dal satellite Planck rivela queste piccole differnze di temperatura in cui le zone più chiare rappresentano i “semi” delle galassie che osserviamo oggi. La luce proveniente da 13.8 miliardi di anni fa ha viaggiato sino a noi incontrando la materia che si è comportata come un ostacolo e che quindi si è modificata, combinando le “macchie” di luce. La mappa non rivela solo un universo giovanissimo ma anche la materia contenuta nel suo interno ovunque nell’universo.

Questa fotografia mostra che il nostro universo si sta espandendo molto più lentamente di quanto si pensasse in precedenza e che sia contenuta molta più materia (normale e materia oscura) che energia oscura rispetto a quanto pensato in precedenza. 
Ad oggi l’età stimata per l’universo è di 13.81 miliardi di anni, 80 milioni di anni più vecchi di quanto previsto in precedenza, mentre la costante di Hubble, che misura il tasso di espansione dell’universo si assesta sui 67,3 chilometri al secondo per megaparsec.


L’età, il contenuto e altri tratti fondamentali del nostro universo sono descritti in un semplice modello chiamato modello standard. Questo modello prevede che le regioni di fluttuazione di temperatura dovrebbero essere distribuite in maniera casuale nello spazio. Su piccole porzioni di mappa questo è vero, ma se la si guarda nella sua interezza scopriamo che questo non è più vero, esistono zone più “fredde” (cold spot) di altre!
La scoperta inoltre testa la teoria dell’inflazione, una drammatica esplosione dell’universo accaduta immediatamente dopo la sua nascita in un tempo incredibilmente piccolo, e meno di un batter di ciglia l’universo è cresciuto migliaia di miliardi di volte in grandezza.

Il nuovo contenuto di dark matter stimato è di 26.8% mentre la dark energy cade al 68.3%. La materia normale è al 4.9% dell’intero contributo.

Per i risultati completi ci toccherà aspettare il 2014 ma nel frattempo teste all’insù a goderci lo spettacolo sopra le nostre teste!



Crediti immagine: ESA (Agenzia Spaziale Europea)

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