Universo Infante

L’era della cosmologia di precisione

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.