audio 13,8 miliardi di anni – .

Il segnale elettromagnetico più antico che possiamo analizzare è la radiazione cosmica di fondo, testimonianza che risale a 13,8 miliardi di anni fa al momento del Big Bang. Ecco cos’è e perché è così importante

Una delle cose più affascinanti dell’universo è che da un momento all’altro siamo letteralmente immersi in un mare di fotoni di radiazione elettromagnetica proveniente dal Big Bang. Pensa che anche oggi continuiamo a sentire un po’ di quel calore che c’era all’inizio. Se accendi una radio, ad esempio, una piccola parte del rumore statico è dovuta alla radiazione cosmica di fondo, di cui abbiamo parlato anche in un precedente articolo. Ma cos’è esattamente e perché è così importante per la scienza?

L’eco del Big Bang

Per capirlo dobbiamo tornare un attimo all’incirca 300mila anni dopo il Big Bang. Nell’universo, a quel tempo, non esisteva nulla di simile a quello che vediamo oggi. Non c’erano stelle, né galassie, solo protoni ed elettroni. C’erano anche nuclei di elio formati da due protoni e due neutroni e piccole tracce di altri nuclei leggeri. La maggior parte della materia, però, era composta da protoni: molti scienziati ritengono che fossero presenti anche neutrini e forse tracce di particelle di materia oscura che ancora non riusciamo a spiegare esattamente.

Poi c’erano i fotoni. Sono le particelle che compongono la luce e qualsiasi altro tipo di radiazione elettromagnetica. Insomma, nell’universo, in quel momento, c’era così tanta luce e così tanto calore. Normalmente protoni ed elettroni tendono a legarsi insieme per formare atomi di idrogeno, ma in una situazione del genere non potevano, perché c’erano troppi fotoni e la temperatura era troppo alta. Tra le altre cose, i fotoni interagiscono con particelle caricate elettricamente come gli elettroni, quindi non potrebbero viaggiare liberamente.

La scoperta della radiazione cosmica di fondo

Se fossi stato lì, non avresti visto altro che nebbia incandescente, un po’ come essere dentro una stella. Sappiamo però che l’universo era in espansione e anche la radiazione elettromagnetica era interessata dal redshift. Quindi la frequenza della radiazione elettromagnetica si abbassò, la sua energia diminuì e, ad un certo punto, quando l’universo si formò 380 mila anni la temperatura era sufficientemente bassa da non poter più separare gli atomi di idrogeno. Protoni ed elettroni si legarono insieme per formare atomi di idrogeno, la luce fu rilasciata e i fotoni iniziarono a propagarsi in tutto l’universo.

Mettiamoci nei panni di questi fotoni che cominciano a viaggiare nello spazio vuoto per 13,8 miliardi di anni. Ad un certo punto uno di questi finisce per essere catturato da un’antenna situata nel New Jersey (USA). È l’antenna grazie alla quale gli astronomi Penzias e Wilson scoprì per la prima volta, nel 1964, l’esistenza della radiazione cosmica di fondo a microonde. Si tratta di una delle scoperte più importanti nella storia della scienza, poiché ci fornisce la prova diretta che in passato l’universo era caldo e denso. Questo è esattamente ciò che dice il modello del Big Bang. Il fatto che questa radiazione sia molto uniforme ci dice anche che non esistono punti particolari nell’universo e che ogni punto nello spazio è equivalente a tutti gli altri punti. È incredibile pensare di essere immersi in tutto questo in ogni momento mare di radiazioni che proviene dall’universo primordiale.

Fonte