Se l'universo si potesse "vedere" tutto insieme dall'esterno, che forma avrebbe? Piatto come un foglio, curvo come una sfera, o curvo nella direzione opposta come una sella da cavallo? Le misure più precise mai fatte suggeriscono una risposta sorprendente: l'universo sembra essere geometricamente piatto.
Tre geometrie possibili per l'universo
In cosmologia, la "forma" dell'universo non riguarda un contorno esterno, ma la sua geometria su grande scala: come si comportano le linee parallele e gli angoli di un triangolo enorme disegnato nello spazio. Un universo "sferico" (curvatura positiva) farebbe convergere le linee parallele, come i meridiani sulla superficie della Terra; uno "a sella" (curvatura negativa) le farebbe divergere; uno "piatto" (curvatura nulla) le manterrebbe parallele per sempre, proprio come sul foglio di un quaderno.
Cosa rivela la radiazione cosmica di fondo
Gli astronomi hanno misurato la geometria dell'universo osservando la radiazione cosmica di fondo, la luce più antica dell'universo, e analizzando le dimensioni apparenti di minuscole variazioni di temperatura al suo interno. Confrontando queste dimensioni con quanto ci si aspetterebbe in un universo piatto, curvo positivamente o negativamente, i satelliti WMAP e Planck hanno misurato una curvatura totale così vicina allo zero da suggerire, con buona precisione, un universo piatto su grande scala.
- Linee parallele convergono o divergono
- Somma degli angoli di un triangolo ≠ 180°
- Non compatibile con le misure attuali
- Linee parallele restano parallele
- Somma degli angoli di un triangolo = 180°
- Compatibile con i dati di WMAP e Planck
"Piatto" non significa piccolo: leggi la nostra guida su fino a dove riusciamo a vedere nell'universo osservabile e su cos'è la radiazione cosmica di fondo.
Domande frequenti
Un universo piatto è infinito?
Non necessariamente: un universo piatto potrebbe comunque essere finito ma senza bordi, un po' come la superficie di un cilindro; le misure attuali non possono ancora dirci con certezza se l'universo sia finito o infinito.
La forma dell'universo può cambiare nel tempo?
La geometria complessiva dipende dalla densità totale di materia ed energia dell'universo, che può evolvere lentamente nel tempo, ma su scale temporali enormemente più lunghe di qualsiasi esperienza umana.
Perché è importante sapere se l'universo è piatto?
Perché questa informazione aiuta gli scienziati a capire meglio il destino futuro dell'universo e a verificare modelli cosmologici fondamentali, incluse le teorie sull'inflazione cosmica nei primissimi istanti dopo il Big Bang.
Sintesi finale
Le misure più precise mai realizzate sulla radiazione cosmica di fondo indicano che l'universo, su grande scala, è sorprendentemente vicino a essere geometricamente piatto: un risultato che ha conseguenze profonde sia sul suo destino futuro sia sulle teorie che descrivono i suoi primissimi istanti di vita.
Fonti e approfondimenti
Questo articolo è basato sui risultati della missione Planck dell'ESA (esa.int/planck) e su pubblicazioni della NASA sul satellite WMAP (map.gsfc.nasa.gov).
