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
  • L’identificazione della sorgente variabile di raggi X è stata realizzata grazie a sei studenti del Liceo scientifico G.B. Grassi di Saronno nell’ambito del progetto Extras per lo studio della variabilità delle sorgenti X coordinato dall’Inaf. Il successo dell'esperienza Alternanza scuola-lavoro nelle sedi dell'Istituto nazionale di astrofisica

  • L’esperimento Opera, che dal 2008 al 2012 ha studiato il fascio di neutrini dal Cern ai Laboratori Infn del Gran Sasso, osservando per la prima volta il fenomeno dell’apparizione di neutrini tau in un fascio di neutrini muonici, presenta oggi una nuova analisi completa di tutti i dati raccolti. I risultati finali dell'esperimento sono appena stati pubblicati su Physical Review Letters

  • Lanciato ieri il satellite cinese per le comunicazioni Queqiao, con a bordo lo strumento olandese Ncle, diretto verso il secondo punto lagrangiano del sistema Terra-Luna, che si trova dietro al nostro satellite. Tra pochi mesi verrà raggiunto da un lander che atterrerà sulla faccia nascosta della Luna, da dove sarà possibile ascoltare l’universo primordiale a frequenze non misurabili dalla Terra

  • La sonda della Nasa porterà attorno alla stella 1.137.202 nomi e una placca dedicata a Eugene Parker, l'astrofisico ed eliofisico a cui è dedicata la missione e che per primo sviluppò, negli anni ’50, la teoria sul vento solare. Obiettivo della missione: studiare la corona e il meccanismo che genera il vento solare

  • Un nuovo studio ha scoperto il primo “immigrato” trasferitosi permanentemente nel nostro Sistema solare. Si trova nell'orbita di Giove, si muove con un moto retrogrado ed è il primo asteroide conosciuto ad essere stato sottratto a un altro sistema stellare. Tutti i dettagli su Mnras Letters.

  • L’Osservatorio astronomico di Palermo dell’Inaf si è aggiudicato all’asta, per 240 euro, il diploma di laurea honoris causae in filosofia e matematica al suo secondo direttore, Niccolò Cacciatore. Acquisizione resa possibile anche grazie al parere di una volontaria del servizio civile, Giada Genua, esperta di archivistica

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