Nel 1964, due ingegneri stavano cercando di eliminare un fastidioso rumore di fondo da un'antenna radio, pensando fosse un guasto o addirittura escrementi di piccioni. Invece avevano scoperto per caso una delle prove più solide del Big Bang: la radiazione cosmica di fondo, la luce più antica dell'universo.
L'eco luminosa di un universo giovanissimo
Subito dopo il Big Bang, l'universo era troppo caldo e denso perché la luce potesse viaggiare liberamente: fotoni ed elettroni interagivano continuamente, rendendo l'universo "opaco", un po' come la nebbia fittissima all'interno di una nuvola. Circa 380.000 anni dopo il Big Bang, l'universo si era espanso e raffreddato abbastanza da permettere agli elettroni di legarsi ai nuclei atomici, formando i primi atomi. Da quel momento, la luce poté finalmente viaggiare libera nello spazio: quella prima luce, arrivata fino a noi dopo miliardi di anni di viaggio, è la radiazione cosmica di fondo.
Una mappa dell'universo neonato
Osservata con strumenti moderni come i satelliti COBE, WMAP e Planck, la radiazione cosmica di fondo non è perfettamente uniforme: presenta minuscole variazioni di temperatura, dell'ordine di pochi milionesimi di grado, che riflettono le lievi differenze di densità presenti nell'universo primordiale. Queste piccole irregolarità furono il "seme" da cui, nel corso di miliardi di anni, si sono formate le galassie e gli ammassi di galassie che osserviamo oggi.
- Estremamente caldo e denso
- Opaco: la luce non poteva viaggiare libera
- Nessun atomo ancora formato
- Universo abbastanza freddo per formare atomi
- Trasparente: la luce viaggia libera
- Nasce la radiazione cosmica di fondo
| Dato | Valore |
|---|---|
| Età della radiazione | ~13,8 miliardi di anni |
| Temperatura attuale | ~2,7 gradi Kelvin (-270°C) |
| Scoperta | 1964 (Penzias e Wilson) |
Questa scoperta è anche una delle prove più forti a sostegno della teoria del Big Bang: leggi la nostra guida su come è nato l'universo e su che forma ha l'universo secondo queste misure.
Domande frequenti
Possiamo vedere la radiazione cosmica di fondo a occhio nudo?
No, non direttamente: è nella gamma delle microonde, invisibile all'occhio umano, ma un piccolissimo residuo del suo segnale contribuisce, curiosamente, anche al "rumore" che a volte si vede nella vecchia tecnologia televisiva analogica.
Perché la scoperta fu quasi un incidente?
Penzias e Wilson stavano usando un'antenna per altri scopi di ricerca e inizialmente pensarono che il rumore costante fosse dovuto a un guasto tecnico, prima di capire che si trattava di un segnale reale proveniente dallo spazio.
Cosa rivelano le piccole variazioni di temperatura nella mappa?
Rivelano le zone leggermente più dense dell'universo primordiale, i "semi" da cui la gravità ha fatto crescere nel tempo le prime strutture cosmiche: stelle, galassie e ammassi di galassie.
Sintesi finale
La radiazione cosmica di fondo è, letteralmente, la luce più antica che possiamo osservare: un'eco fossile del momento in cui l'universo, raffreddandosi dopo il Big Bang, divenne trasparente per la prima volta. Scoperta quasi per caso nel 1964, resta oggi una delle prove scientifiche più solide sulla nascita del cosmo che abitiamo.
Fonti e approfondimenti
Questo articolo è basato sui risultati della missione Planck dell'ESA (esa.int/planck), del satellite WMAP della NASA (map.gsfc.nasa.gov) e sulla scoperta originale di Penzias e Wilson (nobelprize.org).
