Quel buco nella radiazione di fondo

Le sorprese non sono finite. Anzi.

Marco Castellani
GruppoLocale
2 min readApr 10, 2017

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Sappiamo che la radiazione cosmica di fondo è quel “bagno di fotoni” alla temperatura di poco meno di 3 gradi Kelvin, che pervade tutto il cosmo. E’ stata creata dal raffreddamento di gas nell’universo primordiale, ed è anche una delle prove più robuste della teoria del Big Bang. Questa ben nota teoria del “grande scoppio” all’origine del tutto, è accettata ormai dalla quasi totalità dei cosmologi: ogni altra teoria alternativa, come quella dello stato stazionario (o quasi-stazionario, nella sua ultima incarnazione), è piano piano scomparsa per la sua inadeguatezza a spiegare i dati sperimentali, che man mano venivano ad accumularsi.

Non che sia tutto chiaro. Non che il Big Bang non presenti dei problemi e delle tematiche irrisolte. Ok, non tanto nell’ipotesi iniziale, piuttosto nella catena di avvenimenti seguiti all’esplosione, ed in particolare alla cosiddetta “fase di universo inflazionario”. Ed è proprio l’analisi accurata della radiazione di fondo cosmico a sollevare questi dubbi: di fatto tale radiazione è uno dei fatti osservativi più importanti per rivelarci informazioni sull’universo bambino.

A proposito di radiazione primordiale, qui vediamo un ammasso di galassie chiamato RX J1347.5–1145 (non provate a memorizzarlo…) che “spunta fuori” egregiamente dal tono dominante di questa radiazione.

Crediti: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Kitayama et al., NASA/ESA Hubble Space Telescope

E’ chiaramente una immagine a falsi colori, ma ottima per comprendere. E’ la migliore mai ottenuta di questo lontano ammasso, realizzata tramite l’uso sinergico del Telescopio Spaziale Hubble e di ALMA. Lo scostamento dal tono blu, in questa immagine, indica esattamente le temperature differenti da quelle dalla radiazione di fondo.

Si nota molto bene quello che è ben noto ai teorici: gli ammassi di galassie più grandi hanno abbastanza gravità da trattenere al loro interno il gas caldo, che riscalda i fotoni della radiazione di fondo, scostandoli dalla loro temperatura di 2.73 gradi Kelvin. E’ l’effetto Sunyaev-Zel’dovich, usato da decenni per ricavare informazioni su come è diffuso il gas caldo e sulla sua quantità.

In questo caso proprio tale effetto ci mostra una diffusione molto irregolare del gas in questo ammasso. Un dato sorprendente per gli studiosi, su cui certo lavorare.

Perché un Universo come il nostro, ormai lo sappiamo bene, è una continua sfida per la conoscenza: più sappiamo (o crediamo di sapere), più si aprono nuovi intriganti misteri.

L’unico rischio (qui come in situazioni più domestiche) è pensare di sapere già tutto, e non sorprendersi più. Non vale la pena, e soprattutto perché le cose stanno ben diversamente.

Basta guardare un cielo stellato, per capirlo.

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