eBook - L’Universo Infante

La radiazione cosmica di fondo rappresenta uno dei pilastri fondamentali su cui si fonda il modello cosmologico standard. Si tratta della luce più antica che siamo in grado di osservare e possiamo immaginarla come una sorta di ‘eco primordiale’ residuo della grande esplosione iniziale, il Big Bang, da cui ha avuto origine il nostro Universo. Lo studio della radiazione cosmica di fondo è di fondamentale importanza per la cosmologia perché fornisce preziosi indizi sullo stato fisico in cui si trovava l’Universo infante circa 380.000 anni dopo il Big Bang.

Le mappe del cielo sempre più dettagliate relative alle minuscole variazioni di temperatura ottenute dai satelliti nel corso degli ultimi vent’anni contengono così tante informazioni che gli scienziati sono stati in grado di misurare il contenuto di materia e di energia di cui è composto l’Universo, di determinare la sua età e il tasso di espansione dello spazio con una precisione senza precedenti. Se da un lato la singolarità iniziale del Big Bang rappresenta il mistero più profondo della moderna cosmologia e rimane al momento inaccessibile, dall’altro gli scienziati vogliono capire come hanno avuto origine le strutture cosmiche da cui si sono formate nel corso del tempo le stelle, le galassie e gli ammassi di galassie. I dati osservativi supportano uno scenario, noto come inflazione cosmica, in base al quale l’Universo subì una fase di rapida espansione esponenziale, subito dopo il Big Bang, che amplificò le minuscole fluttuazioni quantistiche primordiali portandole su scale cosmiche di cui vediamo oggi le tracce impresse nella radiazione cosmica di fondo. Per studiare queste ‘impronte digitali cosmiche’, e quindi verificare indirettamente se il processo dell’inflazione sia avvenuto o meno, occorre osservare la luce più antica. Nonostante gli eccellenti risultati ottenuti recentemente dal satellite Planck, tuttavia esistono delle anomalie presenti nella mappa della radiazione cosmica che non sembrano essere consistenti con il quadro generale descritto dal modello cosmologico del Big Bang.

Forse è giunto il momento di ricorrere ad una nuova fisica? Al momento non abbiamo la risposta. Ma quello che possiamo affermare è che Planck sta fornendo un nuovo quadro dell’Universo che sta spingendo gli scienziati ai limiti degli attuali modelli cosmologici. Senza dubbio, ci appare una descrizione quasi perfetta dell’Universo che risulta in ottimo accordo con il modello cosmologico standard ma allo stesso tempo esistono delle caratteristiche misteriose che ci portano a pensare di modificare profondamente alcune assunzioni e concetti fondamentali della cosmologia. Forse, siamo solo all’inizio di una nuova avventura che ci regalerà, si spera, ancora tante sorprese.

Il modello del Big Bang - Estratto da "L'universo infante" di C. Ruscica

In realtà il termine stesso del Big Bang contiene di per sè una contraddizione perchè non è stato ‘grande’, cioè ‘big’, visto che si sarebbe originato da ciò che immaginiamo essere un ‘punto infinitesimale’ o meglio da una singolarità, e non c’è stata alcuna ‘esplosione’, cioè ‘bang’, poichè non c’era un mezzo per permettere la propagazione di onde sonore come avviene, ad esempio, nell’aria.

Anche se il Big Bang viene accettato oggi come il quadro teorico più adeguato per descrivere con buona approssimazione l’evoluzione dell’Universo, tuttavia questo modello non permette di spiegare in maniera definitiva né l’origine dell’Universo né cosa c’era eventualmente prima.

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Indice

CAPITOLI

• 1 – Il modello del Big Bang 
• 2 – Le assunzioni del modello del Big Bang 
• 3 – Evidenze osservative a favore del Big Bang 
• 4 – Problematiche con il modello del Big Bang 
• 5 – Il modello cosmologico standard 
• 6 - La radiazione cosmica 
• 7 – I principali esperimenti sulla radiazione cosmica
• 8 – La superficie dell’ultima diffusione 
• 9 – L’Universo di WMAP 
• 10 – L’Universo di Planck 
• 11 – Anomalie nella mappa della radiazione cosmica 
• 12 – CIP, esplorando l’inflazione cosmica 
• 13 – Conclusioni 

Tracce di supersimmetria nella mappa di Planck?

Dubbi sul modello dell’inflazione cosmica

APPENDICE

Le onde sonore nella radiazione cosmica

SITOGRAFIA

BIBLIOGRAFIA

Informazioni Aggiuntive

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