Un gruppo di astronomi è riuscito a misurare per la prima volta la temperatura della radiazione cosmica di fondo, 880 milioni di anni dopo il Big Bang. Ecco tutti i dettagli.

Un gruppo internazionale di astronomi ha trovato il modo di misurare la temperatura dell’universo circa 880 milioni di anni dopo il Big Bang. È la prima volta che la temperatura del fondo cosmico viene misurata in un’epoca così precoce dell’universo. D’altronde il modello cosmologico prevalente presuppone che l’universo si sia raffreddato rapidamente dopo il Big Bang e che continui a farlo tutt’ora. Tale modello descrive pure come dovrebbe procedere questo processo di raffreddamento. Finora, però, è stato confermato direttamente solo per tempi cosmici relativamente brevi. Questa scoperta non solo rappresenta una pietra miliare nella comprensione della radiazione cosmica di fondo, ma potrebbe avere implicazioni importanti anche per capire l’energia oscura.

La temperatura della radiazione cosmica di fondo. Credit: Tengyart (unsplash)

La temperatura del fondo cosmico

Per arrivare a questi importanti risultati, gli scienziati hanno utilizzato il radiotelescopio più potente dell’emisfero settentrionale, il NOEMA, che si trova sulle Alpi francesi. Obiettivo delle osservazioni una massiccia galassia chiamata HFLS3, che si trova a una distanza corrispondente a 880 milioni di anni dopo il Big Bang. Grazie alla scoperta di una nuvola di acqua fredda associata alla galassia, sono riusciti a tornare indietro nel tempo. La nuvola d’acqua, infatti, proiettava un’ombra sullo sfondo cosmico che non avevano mai visto prima. Quest’ombra appariva perché l’acqua, più fredda, tendeva ad assorbire la radiazione più calda, nel suo percorso verso la Terra e la sua oscurità ha rivelato la differenza di temperatura. E poiché la temperatura dell’acqua può essere determinata da altre proprietà della galassia in cui si trova, la differenza ha svelato la temperatura dei primi istanti dell’universo dopo il Big Bang.

La temperatura di questa nuvola d’acqua sarebbe equivalente a 17 gradi Kelvin (-256 gradi C), mentre il fondo cosmico avrebbe una temperatura di 20 gradi Kelvin (-253 gradi C). Questa scoperta mostra anche che l’universo primordiale aveva alcune caratteristiche fisiche che oggi non esistono più. Circa 1,5 miliardi di anni dopo il Big Bang, ad esempio, la radiazione di fondo era già troppo fredda perché questo effetto fosse osservabile. In altre parole, se oggi esistesse una galassia con le stesse proprietà di HFLS3, l’ombra dell’acqua non sarebbe osservabile perché il contrasto non si vedrebbe più. Questa scoperta potrebbe contribuire notevolmente a spiegare come l’energia oscura abbia influenzato l’espansione e il raffreddamento dell’universo qualche miliardo di anni dopo il Big Bang.

Riferimenti: https://portal.uni-koeln.de/en/universitaet/aktuell/press-releases/single-news/schatten-einer-kosmischen-wasserwolke-verraet-die-temperatur-des-jungen-universum

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