Un satellite vince il Nobel per la fisica
Viene dal cuore dell’universo il Nobel per la fisica 2006. Ancora due statunitensi, gli astrofisici John Mather (del Nasa Goddard Space Flight Center) e George Smoot (dell’università di Berkeley, in California) sono stati insigniti ieri dall’Accademia reale delle scienze svedese del premio più ambito “per la loro scoperta della forma di corpo nero e dell’anisotropia della radiazione cosmica di fondo a microonde”.
di Luca Tancredi Barone *
Un premio Nobel che nei fatti premia il satellite Cobe (Cosmic background explorer), lanciato dall’agenzia spaziale americana Nasa nel 1989. Un satellite che ha suggellato il successo della teoria del Big Bang, sbaragliando tutte le altre teorie concorrenti sulla formazione dell’universo, in particolare quella definita dello stato stazionario.
Tutta la credibilità della teoria del Big Bang, secondo la quale l’universo si sarebbe formato da una enorme esplosione primordiale, si fondava sulla possibilità di poter ritrovare ancora oggi le tracce residue di tale esplosione - avvenuta, come ora possono dimostrare gli astronomi, circa 13 miliardi di anni fa. Espandendosi fino alla dimensione attuale, l’universo si è lentamente raffreddato, arrivando alla temperatura di circa 2,73 gradi al di sopra dello zero assoluto (-273 gradi centigradi). Cobe è riuscito a scovare precisamente la firma di questa temperatura, difficilissima da scorgere, confusa com’è dalla luce e dalla radiazione emessa da tutte le stelle e le galassie che si sono formate nel frattempo.
Il nome di questa radiazione è “radiazione cosmica di fondo” e, a causa dell’espansione dell’universo, oggi la vediamo nella parte dello spettro di radiazione chiamata “microonde”, che sono onde di luce (invisibile a occhio nudo) di lunghezza superiore a quelle della luce visibile. La distribuzione di radiazione da parte di un qualsiasi corpo - e quindi anche dell’universo - ha una forma ben determinata che dipende proprio dalla temperatura e si chiama “radiazione di corpo nero”. Cobe è riuscito a mostrare esattamente la curva che ci si aspettava: la “pistola fumante” in mano agli astrofisici da quel momento in poi per mandare in soffitto la teoria dello stato stazionario, che - più elegantemente del Big Bang - non prevedeva per l’universo un momento di inizio dello spazio e del tempo. Non solo: Cobe è riuscito a individuare le “anisotropie”, ossia le irregolarità in questa emissione. Cioè i germi di quelle che, con il passare dei milioni di anni, sarebbero diventate le galassie e gli ammassi di galassie che possiamo osservare ancora oggi.
L’immagine che gli esseri umani hanno del cosmo ha cominciato a cambiare quando Einstein, all’inizio del secolo scorso, ha pubblicato la sua teoria della relatività che, curiosamente, prevedeva l’espansione dell’universo, ma a quel tempo i fisici non potevano credere in qualcosa di tanto bizzarro. E fu così che Einstein commise quello che ebbe a definire l’errore più grave della sua vita: modificò le proprie equazioni. Ma presto, verso la fine degli anni Venti, l’astronomo Edwin Hubble si accorse che tutte le galassie si allontanano da noi secondo una regola precisa. Vennero formulate diverse teorie per spiegare questo curioso fenomeno. Allora non c’erano gli strumenti tecnici per poter osservare l’universo con la giusta accuratezza ed accorgersi della presenza o meno della radiazione cosmica di fondo, la cui presenza era stata già prevista in via teorica dal brillante fisico nucleare russo George Gamow negli anni 40. Fino a quando, per caso Arno Penzias e Robert Wilson, che lavoravano per una compagnia telefonica, nel 1964 si accorsero di un segnale di disturbo proveniente dallo spazio: era proprio la radiazione cosmica di fondo, che regalò loro il Nobel nel 1978. Ma fino a Cobe nessuno avrebbe ancora scommesso sul Big Bang.
«Cobe, è stato un vero e proprio pioniere», ci spiega Giorgio Palumbo, che insegna fisica spaziale all’università di Bologna. «Per anni quella misura è stata la più precisa di tutta l’astrofisica. Ma la storia è proseguita: dopo c’è stato il pallone italo-americano Boomerang, che volando sopra l’Antartide nel 1998 ha “fotografato” l’immagine dell’universo da piccolo, e soprattutto il satellite Wmap, che è ancora al lavoro e sta fornendo ai cosmologi dati preziosi sulle caratteristiche dell’universo. Certo - conclude Palumbo - è un peccato che il Nobel non sia stato dato anche a Mike Hauser, che aveva collaborato come gli altri a Cobe e grazie al quale era stato possibile ripulire i dati dalla luce degli oggetti più vicini».
*
www.liberazione.it, 04.10.2006