Come funziona il lavoro dell’universo? Comprendere la nascita dell’Universo e il suo destino finale è essenziale per svelare i meccansimi del suo funzionamento. Questo, a sua volta, richiede la conoscenza della sua storia, cominciata con la grande esplosione iniziale: il Big Bang. Indagini della NASA attraverso il Cosmic Microwave Background Explorer (COBE) e con il Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), hanno misurato le radiazioni dell’Universo quando aveva soltanto 300.000 anni, confermando i modelli teorici di una sua precoce evoluzione. Con la sua notevole intensità e risoluzione, l’osservatorio Planck sta ora sondando il cielo a nuove profondità, fornendo nuovi vincoli sulla fisica dei primi istanti dell’Universo conosciuto. Inoltre l’individuazione e l’investigazione dei cosiddetti modelli di polarizzazione sul fondo cosmico a microonde (CMB), potrebbe fornire indizi su come le grandi strutture che oggi osserviamo si siano formate. Osservazioni con il telescopio spaziale Hubble e non solo, hanno dimostrato che l’Universo si sta espandendo ad un ritmo sempre crescente, lasciando intendere che un giorno eventuali osservatori terrestri, in un futuro molto lontano, vedrebbero soltanto la nostra galassia con le sue stelle. I miliardi di altre galassie quindi sarebbero troppo lontane per essere osservate. L’origine della forza che spinge l’Universo è in parte un mistero, e gli astronomi pensano che questa sia “l’energia oscura“. Questo nuovo componente sconosciuto, che comprende il 75% del contenuto di energia dell’Universo, determinerà la fine. Determinare la natura dell’energia oscura, la sua possibile storia nel tempo cosmico, è forse la missione più importante dell’astronomia per il prossimo decennio. Gli studi trovano elementi in comune con la cosmologìa, l’astrofisica e la fisica fondamentale. Sapere come le leggi della fisica si comportano agli estremi dello spazio e del tempo, nei pressi di un buco nero o nei pressi di una stella di neutroni, è un pezzo importante del puzzle che si vuole ottenere se si vuole capire il funzionamento dell’universo. Gli strumenti che osservano a raggi X e a raggi gamma, come il Chandra X-ray Observatory o il Fermi Gamma-ray Space Telescope, stanno producendo una ricchezza notevole di informazioni sulle condizioni della materia vicino a sorgenti compatte. Missioni internazionali future come LISA e l’X-ray Observatory allargheranno le frontiere della conoscenza dei fenomeni astrofisici.
