La mappa dell’Universo, appena nato

L'ha realizzata il telescopio spaziale Planck e mostra le tracce visibili oggi di quanto accadde miliardi di anni fa, quando la Terra ancora non c'era

Giovedì 21 marzo l’Agenzia Spaziale Europea (ESA) ha pubblicato la mappa più dettagliata mai realizzata delle “luci” più antiche che hanno illuminato il nostro Universo. L’immagine è stata realizzata sulla base delle informazioni raccolte in oltre 15 mesi di osservazioni da parte del telescopio spaziale Planck, lanciato nello spazio nel maggio del 2009. Si trova in un’orbita a circa 1,5 milioni di chilometri dalla Terra in posizione opposta rispetto a quella del Sole, nel cosidetto “punto lagrangiano L2“, un punto di equilibrio dei campi gravitazionali del nostro pianeta e del Sole.

In un certo senso, le strumentazioni di Planck vedono nel passato dell’Universo, rilevando le luci prodotte quando il cosmo aveva appena 380mila anni. Come spiegano i responsabili dell’ESA:

A quel tempo, l’Universo giovane era pieno di una sorta di zuppa bollente e densa di protoni, elettroni e fotoni fra loro interagenti, a circa 2.700 gradi Centigradi. Quando i protoni e gli elettroni si sono uniti a formare atomi di idrogeno, la luce è stata rilasciata. Dal momento in cui l’Universo si è espanso, tale luce oggi si è disposta sulla lunghezza d’onda delle micro-onde, equivalente ad una temperatura di soli 2.7 gradi sopra lo zero assoluto.

Questo insieme luminoso viene definito “radiazione cosmica di fondo” (CMBR) ed è la traccia residua della radiazione elettromagnetica prodotta dal Big Bang. Ai telescopi tradizionali la CMBR non è visibile e gli spazi tra le galassie e le stelle appaiono neri, mentre con un radiotelescopio è possibile rilevare questa radiazione di fondo, che ha la particolarità di non essere associata a nessuno specifico corpo celeste. La CMBR non è naturalmente uguale in tutti i punti dell’Universo: ci sono fluttuazioni minime della temperatura, che indicano le zone in cui la densità di materia era più o meno accentuata. Queste zone sono i “semi” da cui sono poi originate le strutture dell’Universo che conosciamo oggi, come le stelle e le galassie.

Il modello standard della cosmologia, cioè l’insieme delle teorie che messe insieme provano a spiegare origini e caratteristiche di ciò che ci circonda nello Spazio, dice che le fluttuazioni si generarono pochissimi istanti dopo il Big Bang. Secondo la teoria dell’inflazione, queste fluttuazioni si disposero su enormi distanze in un breve periodo successivo al Big Bang caratterizzato da una forte accelerazione di tipo esponenziale dell’Universo.

Planck ha il compito di mappare le tracce di queste fluttuazioni risalenti a miliardi di anni fa (si stima che l’Universo abbia 13,77 miliardi di anni) e di inserirle in un unico grande schema, il cui primo risultato è l’immagine appena diffusa dall’ESA. Analizzando le caratteristiche e la distribuzione dei semi nella mappa, i ricercatori possono capire come si è evoluto l’Universo praticamente dal suo momento di origine a oggi.

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