Ecco le onde primordiali del Big Bang, catturati i primi vagiti dell’universo: scoperta eccezionale

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Early UniversePer la prima volta si e’ riusciti a catturare l’eco gravitazione del Big Bang. L’esperimento BICEP2 (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization) e’ riuscito a scorgere il segnale delle onde gravitazionali nelle perturbazioni della radiazione cosmica di fondo dell’Universo. La scoperta di questa sorta di ‘eco’ dei primissimi istanti di vita dell’Universo potrebbe confermare definitivamente la Teoria dell’Inflazione, che prevede un’espansione vertiginosa dell’Universo subito dopo il Big Bang, e che servirebbe a spiegare perche’ l’Universo e’ cosi’ ‘uniforme’ da un punto all’altro.
Early UniverseL’annuncio e’ stato dato durante una conferenza stampa che si e’ tenuta presso l’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, una delle numerose istituzioni scientifiche coinvolte nel progetto, da parte del team guidato da John Kovac, che ha presentato due manoscritti che saranno poi sottoposti alle riviste peer-reviewed. Si tratta di una teoria che, tuttavia, finora non ha mai avuto una consistente credibilita’ nella comunita’ scientifica. ”Le onde gravitazionali primordiali – spiega il fisico Hiranya Peiris, dello University College London – sono sempre state considerate come una possibile ‘pistola fumante’ dell’Inflazione”, perche’ i cosmologi pensano che solo l’Inflazione avrebbe potuto amplificare le lievissime onde gravitazionali primordiali fino a renderle strumentalmente rilevabili. Riuscire a captarle, rimuovendo i vari fenomeni di disturbo dovuti al viaggio di queste onde attraverso l’Universo e gli ammassi di galassie, a detta di molti scienziati potrebbe anche valere un Nobel.
Early UniverseBICEP2 rappresenta la seconda generazione dell’esperimento Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization, ed e’ un telescopio americano operativo in Antartide che, dal punto di vista tecnico, e’ sensibile alla polarizzazione della radiazione cosmica di fondo a microonde, in particolare nelle bande 100 e 150 GHz. Gli scienziati, nel nuovo studio, hanno distinto le onde gravitazionali dalle fluttuazioni di densita’ dell’Universo usando la polarizzazione della radiazione cosmica di fondo. In particolare, i ricercatori hanno sfruttato la diversa forza delle onde gravitazionali a differenti lunghezze d’onda. Questo studio potrebbe rivelare molti dettagli dell’Inflazione, fra cui il valore della ‘densita’ d’energia’ dell’Universo durante il periodo inflattivo, un parametro cruciale per il destino ultimo dell’Universo, dato che permette di capire se continuera’ a espandersi per sempre oppure no.

SmithsonianCONFERMATA LA TEORIA DELL’INFLAZIONE COSMICA – Già sostanzialmente consolidata dalla rilevazione della radiazione cosmica di fondo, la teoria del Big Bang ha ricevuto un’altra importante conferma dopo la scoperta da parte degli astronomi di Harvard delle onde gravitazionali prodotte dalla nascita dell’universo. Per essere esatti le onde gravitazionali – la cui presenza era prevista dalla teoria della relatività – confermano non tanto il Big Bang in sé quanto una sua particolare versione, la teoria dell’inflazione cosmica: la fase di espansione rapidissima attraversata dall’universo nei primi istanti della sua esistenza. La teoria era già avvalorata dall’uniformità della radiazione di fondo e dall’evidenza osservativa che l’universo, almeno quello visibile, appare più o meno uguale nelle sue proprietà fisiche in qualunque direzione lo si guardi: il che implica che l’universo primordiale dovesse essere estremamente omogeneo, condizione che solo l’inflazione (che “gonfia” in tempi rapidissimi una regione piccolissima) è in grado di garantire in modo soddisfacente.  Dato infatti che qualsiasi cambiamento si propaga a velocità finita (non oltre quella della luce) una regione di spazio sufficientemente piccola non ha “tempo” di essere influenzata da regioni più lontane se l’inflazione avviene in tempi sufficientemente rapidi: va tenuto infatti conto che l’inflazione non avviene “nell’universo” ma riguarda tutta la struttura dello spazio-tempo e non è quindi soggetta alla relatività e al limite massimo della velocità della luce. In particolare la teoria calcola per l’inflazione una durata che va dai 10^-36 secondi (1 su 10 seguito da 36 zeri) dopo il Big Bang ai 10^-33 secondi, periodo durante il quale la “bolla” di universo è aumentata in volume di un fattore 10^78; a permettere la formazione delle galassie sono state le imperfezioni di natura quantistica che anche in tali condizioni hanno permesso l’esistenza di minuscole differenze di densità gravitazionale. La scoperta è stata effettuata grazie al telescopio Bicep2, sito in Antartide e dedicato all’osservazione della radiazione cosmica di fondo; particolarmente soddisfatto l’ideatore della teoria dell’inflazione, il fisico statunitense Alan Guth, che ha definito la scoperta “certamente degna del Premio Nobel”.

bigbang immagine di anateprima“RISULTATO STUPENDO” – Un risultato ”fantastico”, ”stupendo”: il presidente dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (Inaf) Giovanni Bignami non lesina sugli aggettivi nel commentare con euforia (e anche un pizzico di prudenza) la scoperta dei primi ‘tremori’ del Big Bang, annunciata oggi dall’universita’ di Harvard. Nell’attesa che ulteriori dati confermino la scoperta, l’astrofisico incrocia le dita: ”speriamo che sia vero”. ”Finalmente – afferma Bignami in una nota – abbiamo un’idea di come ha fatto l’Universo a diventare cosi’ grande cosi’ in fretta. Tutti hanno sempre creduto alla inflazione come l’unica soluzione possibile, ma averne una prova osservativa, anche se indiretta, e’ fantastico. Speriamo che sia vero, anche perche’, per buona misura, abbiamo avuto la conferma che le onde gravitazionali sono il modo di vedere l’Universo quando era invisibile, cioe’ opaco alla luce con la quale facciamo da sempre astronomia”. Sempre che i dati di Harvard vengano confermati da ulteriori ricerche, quello di oggi e’ un ”risultato stupendo – aggiunge Bignami – degno coronamento del lavoro europeo ed italiano con la missione spaziale Planck”, il satellite dell’Agenzia spaziale europea (Esa) andato in pensione lo scorso autunno dopo aver studiato per oltre quattro anni la radiazione cosmica di fondo per migliorare le nostre conoscenze sull’origine dell’Universo.