Planck fornisce nuovi indizi sull’origine dell’Universo

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 (vedasi L’Universo Infante).

Gli scienziati che fanno parte del gruppo di ricerca della missione del satellite Planck hanno annunciato che la mappa della radiazione cosmica di fondo presenta delle peculiarità su larga scala che essi non sono in grado di spiegare (post). Una di esse è chiamata ‘cold spot’ e corrisponde ad una anomala ampia regione di cielo la cui densità è decisamente elevata. Cosa vuol dire questo? Intanto occorre capire se l’attuale modello standard della cosmologia sia ancora valido o debba essere fondamentalmente modificato. Di fatto, la teoria dell’inflazione cosmica afferma che l’Universo appare uniforme su larga scala e in tutte le direzioni. Questa uniformità dovrebbe caratterizzare anche la distribuzione delle fluttuazioni di densità su larga scala visibili oggi nella mappa della radiazione cosmica di fondo. Tuttavia, queste anomalie, tra cui la regione detta ‘cold spot’, e che sono state confermate dai dati di Planck, suggeriscono il contrario. Dunque, la prossima domanda è: come possono essere spiegate queste anomalie nell’ambito dell’inflazione cosmica? Questi fatti stanno mettendo una certa pressione agli scienziati ed in particolare alla teoria dell’inflazione cosmica dato che essa sembra avere un ruolo molto più limitato di quanto non sia stato ipotizzato in precedenza. C’è, però, chi afferma che da un lato queste anomalie potranno essere eliminate con delle analisi più approfondite della radiazione cosmica, anche se dall’altro potranno aprire una nuova finestra su qualcosa di più grande legato non solo all’intera struttura dell’Universo ma soprattutto alle sue origini.

Per maggiori approfondimenti su questi temi: L'Universo Infante - L'era della cosmologia di precisione

Il testo partecipa al 1° Premio Nazionale per la Divulgazione Scientifica