Fondo cosmico a micro-onde (CMB)

Il fondo cosmico a micro-onde (CMB) è il residuo delle fasi iniziali dell'Universo, estremamente calde e dense. Il suo spettro di corpo nero ha il massimo a circa 2 mm (150 GHz) e la sua intensità domina il cielo ad alta latitudine galattica a tutte le lunghezze d'onda tra 20 cm a 500 micron circa. Poco dopo la sua scoperta, nel 1965, ci si rese conto che le fluttuazioni di densità , da cui è nata la struttura dell’Universo attuale, devono aver lasciato traccia in piccole anisotropie della temperatura del fondo cosmico, rilevate per la prima volta nel 1992 dal satellite COBE della NASA. Lo spettro di potenza delle anisotropie del CMB contiene, codificate, informazioni dettagliate sui parametri cosmologici fondamentali. Una serie impressionante di esperimenti, culminati con il lancio del satellite della NASA detto WMAP, Wilkinson Microwave Anisotropy Probe, ha permesso di stabilire che la geometria dell'universo è quasi piatta, che l’universo e’ dominato da energia oscura, che e’ circa il 70% della densità di energia cosmica, da materia oscura, che comprende circa l'85% della densità di materia, e che le fluttuazioni primordiali hanno avuto uno spettro quasi indipendente dalla scala, in linea con l’idea che siano emerse da una fase primordiale inflazionistica. Nello scenario inflazionistico, l’energia del vuoto domina la densità di energia dell'universo durante le prime fasi, e guida un’ espansione esponenziale in grado di trasformare, quasi stirandolo, un cammino microscopico in una dimensione molto più grande del nostro universo visibile, rendendo la sua geometria piatta con alta precisione.

L'inflazione primordiale ci permette anche di mettere dei vincoli sull'origine e le proprietà statistiche delle perturbazioni primordiali. La tremenda espansione inflazionistica consente di superare il divario tra le dimensioni subatomiche, sulla cui scala sono generate fluttuazioni quantistiche, e le dimensioni astrofisiche, collegando i semi delle strutture che osserviamo oggi nell'universo alle fluttuazioni quantistiche originate circa 10 ^ (-35) secondi dopo il big bang. In altre parole, dalle anisotropie del CMB, che sono direttamente connesse alle fluttuazioni di densità primordiali, impariamo a comprendere i processi fisici che avvengono ad energie estreme, irraggiungibili in qualsiasi acceleratore immaginabile sulla Terra. Così lo studio della CMB ci riporta alle domande più profonde sull'origine dell'universo. Anche se lo scenario inflazionistico offre una serie impressionante di risposte, la fisica su cui si basa non è ancora ben compresa, e abbiamo bisogno di scendere più a fondo nella straordinaria ricchezza delle informazioni contenute nelle mappe del CMB. Il passo successivo in questa direzione è dato dal satellite Planck, sviluppato dall'Agenzia Spaziale Europea (ESA) come missione definitiva per lo studio delle anisotropie della temperatura del fondo cosmico dato che ne consente lo studio su scale di 5 minuti d'arco e che rappresenta un notevole passo avanti verso misure di polarizzazione del CMB estese a tutto il cielo. All'interno del consorzio internazionale Planck, il gruppo di Padova si sta occupando della "separazione delle componenti " per lo strumento a bassa frequenza. Lo scopo di questo sforzo è, da un lato, eliminare dalle mappe del CMB prodotte da Planck nell’intervallo di frequenza 30 - 860 GHz, i segnali sovrapposti e, dall'altro lato, ricostruire il più accuratamente possibile ciascuna singola componente che abbia un interesse astrofisico.

News – MEDIA INAF

Il notiziario online dell'Istituto Nazionale di Astrofisica
  • Il board della National Science Foundation ha dato il via libera al mantenimento in vita dell’Osservatorio, assicurando così il proprio finanziamento – seppur con una progressiva riduzione piuttosto drastica – alle attività scientifiche del grande radiotelescopio

  • Che la velocità della luce nel vuoto fosse la stessa per tutti i fotoni è da sempre uno dei pilastri della fisica e della relatività. Ma alcune teorie alternative non la vedono così. I risultati dello studio di un gruppo di ricercatori guidato da Maria Grazia Bernardini forniscono un nuovo limite sull'energia dei fotoni oltre il quale gli effetti di gravità quantistica diventano importanti

  • Questi oggetti unici nel nostro universo racchiudono una massa pari a poco più di quella del Sole in una regione molto piccola, per questo hanno una densità enorme. Un gruppo di scienziati finlandesi è riuscito a definire con estrema precisione il raggio di una stella di neutroni

  • Il fulmine è un fenomeno atmosferico tanto usuale quanto ancora misterioso, sotto diversi aspetti. Una rete giapponese di rivelatori per raggi gamma ha ora svelato come i fulmini possano produrre radioisotopi e antimateria. Con il commento di Martino Marisaldi dell’Università di Bergen

  • Assodato che i led contribuiscono a non sprecare energia elettrica, gli esperti hanno dimostrato che, in alcuni casi, la ”luce del futuro” potrebbe incrementare l’inquinamento luminoso che invece si cerca di debellare. Un aumento che rischia di passare inosservato ai sensori di Viirs

  • Il rivelatore antartico di neutrini IceCube ha misurato per la prima volta la probabilità che i neutrini vengano assorbiti dalla Terra in funzione della loro energia e della quantità di materia attraversata. La misura è in accordo con il Modello Standard e apre, inoltre, la possibilità di analizzare l’interno del globo terrestre mediante queste sfuggenti particelle

Vai all'inizio della pagina

We use cookies to improve our website and your experience when using it. Cookies used for the essential operation of the site have already been set. To find out more about the cookies we use and how to delete them, see our privacy policy.

I accept cookies from this site.

EU Cookie Directive Module Information