Planck, la foto più nitida dell’universo appena nato

Lo scorso 21 Marzo gli scienziati europei hanno reso pubblici i dati raccolti dal telescopio spaziale Planck. Con questi dati è stata ottenuta la migliore mappa mai realizzata della radiazione di fondo cosmico che rappresenta direttamente la struttura dell’universo quando aveva solo 380 milioni di anni, molto pochi rispetto ai quasi 14 miliardi di anni che ha adesso. La radiazione raccolta da Planck ha viaggiato indisturbata per miliardi di anni luce.

Ad occhi profani, questa mappa appare come un insieme di macchie che rappresentano debolissime fluttuazioni di temperatura. Ma i cosmologi, dallo studio di questa immagine, possono confermare la teoria che descrive la nascita e l’evoluzione dell’universo, e misurare con grande precisione i parametri che la caratterizzano.

Altre immagini simili sono state raccolte negli ultimi anni, ma Planck rappresenta un grande salto in avanti grazie alla migliore sensibilità, nitidezza, e sensibilità a diversi colori. La nuova misura conferma il modello cosmologico del Big Bang, un “inizio” estremamente denso e caldo seguito da una evoluzione che appare piuttosto tormentata, accelerata nei primissimi istanti, poi in decelerazione e, negli ultimi miliardi di anni, sorprendentemente di nuovo in accelerazione.

La mappa di Planck è così precisa che si può finalmente confermare sia la natura statistica di queste fluttuazioni, sia la presenza di due anomalie: una macchia fredda di dimensioni troppo grandi e una certa differenza tra le macchie di due emisferi contrapposti.

L’ interpretazione di queste anomalie rappresenta una nuova sfida per la cosmologia. Inoltre, con la sua grande precisione Planck lascia aperti grandi punti interrogativi nella fisica moderna.

Abbiamo una stima sempre più accurata delle densità di materia ed energia presenti nell’Universo. Ma le spiegazioni di tali densità richiede la presenza di particelle sconosciute, che costituiscono la materia oscura, e di una forma ignota di energia, chiamata energia oscura, responsabile della accelerazione dell’universo.

Questa misura è frutto di una grandissima sfida tecnologica, basti pensare che la radiazione fossile del Big Bang si trova oggi alla temperatura di meno di tre gradi sopra lo zero assoluto e che le fluttuazioni presenti nelle mappe pubblicate rappresentano variazioni inferiori al millesimo di grado centigrado.

A tale sfida tecnologica hanno contribuito in maniera fondamentale università ed enti di ricerca italiani ed europei, coordinati dall’Agenzia Spaziale Europea, con un grandissimo contributo proprio della comunità scientifica italiana.

Oggi questi dati sono pubblicamente disponibili a tutti, accompagnati da 28 articoli che descrivono i risultati scientifici fondamentali.

Oltre alla radiazione cosmica di fondo dalle mappe ottenute è possibile estrarre una grande quantità di informazioni astrofisiche, sulla nostra galassia e sugli ammassi di galassie e sulla struttura a larga scala dell’universo. Altri dati, di ancora migliore qualità, saranno pubblicati il prossimo anno.

Con grande forza la missione Planck ci illustra come gli esperimenti e le osservazioni sono necessarie per comprendere la natura del nostro universo, per dare rispose e porre nuove domande, e per ampliare le nostre conoscenze.

* astrofisico, collaborazione Planck- La Sapienza università di Roma