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31 ottobre 2006

Nobel 2006: COBE e la radiazione cosmica di fondo


Anche se è passato già quasi un mese, vorrei tornare sull'assegnazione del premio Nobel 2006 per la fisica a George Smoot e John Mather, per i risultati ottenuti dal satellite COBE. Mi sembra che la cosa più importante sia l'ulteriore riconoscimento del ruolo chiave che oggi svolgono l'astrofisica e la cosmologia nell'ambito delle discipline fisiche.

Il mio punto di vista è sicuramente poco obiettivo, ma davvero credo che la radiazione cosmica di fondo si sia dimostrata, nel corso degli ultimi decenni, una delle più straordinarie scoperte mai compiute, e uno dei campi di ricerca più eccitanti della fisica moderna. In soldoni, ecco i due principali risultati ottenuti grazie a COBE.


1. L'universo è stato in passato molto più caldo e denso di quanto lo sia oggi, e circa 14 miliardi di anni fa la sua temperatura e la sua densità tendevano a valori talmente grandi da poter essere considerati infiniti ai fini delle conoscenze fisiche odierne. Questo è un modo un po' freddo per dire che i cosmologi pensano che ci sia stato un big bang. La radiazione cosmica di fondo è proprio il calore residuo del big bang, rimasto dopo che l'universo si è espanso e raffreddato enormemente: oggi la sua temperatura (misurata con straordinaria precisione proprio dal team di Mather) è di appena 2.7 gradi sopra lo zero assoluto (cioè circa -270 gradi centigradi).

2. Nelle immagini della radiazione di fondo (una fotografia dello stato dell'universo quando aveva solo circa 380 mila anni) si osservano piccole increspature, fluttuazioni di temperatura di poche decine di milionesimi di grado rispetto alla media. Queste imperfezioni (osservate per la prima volta dal team di Smoot) sono la traccia lasciata dai "semi" da cui si è formata tutta la struttura che osserviamo oggi nell'universo (galassie, ammassi di galassie, ecc.). Ciò ha permesso di trovare l'"anello mancante" tra l'incredibile semplicità dell'universo dopo il big bang (un magma ribollente e pressoché uniforme) e l'estrema complessità dell'universo attuale.


Ma la lista delle cose che abbiamo capito grazie allo studio della radiazione cosmica di fondo non finisce certo qui. Ci sono stati molti altri esperimenti dopo COBE che hanno svelato ulteriori misteri sull'universo. Varrà la pena di tornarci in futuro con un altro post...
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