È considerata la prova della teoria cosmologica del Big Bang e consiste in tante piccole microonde che pervadono l’universo. Venne scoperta nel 1964 dagli astronomi Penzias e Wilson, che vinsero il Premio Nobel per la fisica nel 1978.
Quando parliamo di Big Bang non possiamo non citare la radiazione cosmica di fondo. Dovete sapere che lo spazio tra stelle, pianeti e galassie, nonostante appaia nero, è composto da una debole radiazione che non è possibile rilevare con alcun telescopio tradizionale. Gli astronomi hanno dovuto usare i radiotelescopi per rendersi conto che in effetti esiste un mare di microonde non associabili ad alcuna stella, galassia o altro corpo celeste. Sono i residui della creazione, se vogliamo metterla in questi termini: quel che resta del Big Bang.
La conferma della teoria del Big Bang
Dell’esistenza di una radiazione cosmica di fondo si iniziò a parlare addirittura nel 1948 con i fisici Gamow, Alpher ed Herman. Fu solo nel 1964 che la si riuscì a misurare per la prima volta: gli autori di questa incredibile scoperta furono Arno Penzias e Robert Wilson, che qualche anno dopo (nel 1978) vinsero il Premio Nobel per la fisica proprio grazie a questa scoperta.
Nel 1989 si provò a lanciare un satellite in orbita per provare ad osservarla. Il satellite Cobe scoprì che la radiazione cosmica di fondo non era perfettamente uniforme (come si era pensato inizialmente), ma presentava macchie che corrispondevano a zone più fredde e più calde dell’universo. Stavamo osservando le tracce di ciò che avvenne nei primissimi istanti di vita dell’universo.
Dopo Cobe, è toccato a WMAP, nel giugno 2001, studiare più nel dettaglio questa radiazione cosmica di fondo. Questo satellite riuscì a fare una mappatura completa delle fluttuazioni della temperatura nello spazio. L’ultimo a osservarla è stato il satellite europeo Plank.
I primissimi istanti di vita dell’universo
La radiazione cosmica di fondo è forse la prova definitiva del modello del Big Bang. Secondo la cosmologia inflazionaria, infatti, dopo circa 10−37 secondi l’universo appena nato subì una crescita esponenziale. Dopo 10−6 secondo era costituito da plasma caldissimo di fotoni, elettroni e barioni (particella subatomica costituita da quark).
Nella sua fase iniziale, poi, l’universo era molto più piccolo rispetto a quello attuale, più caldo e permeato da una radiazione uniforme. L’elevata energia dei fotoni, però, impediva ancora agli elettroni di legarsi ai protoni per formare gli atomi. Con l’espansione dell’universo, sia il plasma, sia la radiazione iniziarono a raffreddarsi, fino a raggiungere una temperatura a cui la minor energia dei fotoni non era più in grado di impedire la formazione dei primi atomi.
Questi non riuscirono più ad assorbire la radiazione termica, così l’universo, che fino a quel momento era stato una specie di nebbia opaca, diventò trasparente alla radiazione. I fotoni iniziarono a propagarsi divenendo meno energetici, dal momento che andavano a riempire un universo più grande. Il resto è storia.
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