La voce dell'universo

 

 Il Modello Standard e la voce dell’Universo
a cura di Francesca Diodati

 Ascolta il Big Bang!

Solo da pochi decenni la stragrande maggioranza degli astronomi appoggia la teoria del Big Bang; è l’Universo stesso a convincerli, narrando il suo remoto passato con una voce trasmessa nel microonde.
L’origine e il destino dell’Universo sono argomenti che interessano allo stesso modo scienza, filosofia e teologia; argomenti universali, insomma. La nozione di un Cosmo in espansione nato dal Big Bang sembra un dato di fatto, tanto che ormai viene definito il Modello Standard. Eppure fino all’inizio del XX secolo non era ancora certa l’esistenza di altre galassie oltre alla nostra Via Lattea, e fino agli anni Sessanta la teoria del Big Bang ha dovuto competere con un modello rivale, la teoria dello Stato Stazionario.

Secondo questa teoria, formulata nel 1948 da Hermann Bondi, Thomas Gold e Fred Hoyle, l’Universo avrebbe da sempre l’aspetto che osserviamo oggi. Per conciliare questo principio con l’espansione cosmica dimostrata negli anni ’20 da Edwin Hubble, gli autori ipotizzarono una costante creazione di materia, che andrebbe a colmare le crescenti distanze tra le galassie. Dal punto di vista filosofico e religioso questo modello sembra certamente allettante, poiché ci prospetta un Universo eterno e immutabile.

Il modello del Big Bang e la teoria dello Stato Stazionario hanno goduto dello stesso rispetto nella comunità scientifica per quasi due decenni, e solo grazie ai dati empirici della moderna astrofisica il primo ha soppiantato la seconda, guadagnandosi il suo appellativo di Modello Standard. A determinare la sconfitta del Modello di Bondi e colleghi fu soprattutto la scoperta, nel 1965, della radiazione cosmica di fondo, da parte di Arno Penzias e Robert Wilson. I due ingegneri delle telecomunicazioni captarono, assolutamente per caso, un rumore di fondo irradiato nel microonde, di origine sconosciuta.



Sopra: mappa sferica della radiazione cosmica di fondo rilevata dal satellite WMAP. Le piccolissime variazioni di temperatura (e di colore) sono dell’ordine del milionesimo di grado rispetto al valor medio di 2,726K

 

Questo “disturbo” risultava uniforme, cioè di uguale intensità, e isotropo, ossia rilevabile in tutte le direzioni. Fu presto concluso che questo “rumore di sottofondo” era il calore residuo del Big Bang: i fotoni rimasti dopo i primi minuti di vita dell’Universo hanno iniziato a vagare liberi nello spazio, raffreddandosi man mano che con l’espansione le loro lunghezze d’onda si allungano. Attualmente la loro temperatura, che nell’Universo primordiale era di centinaia di miliardi di gradi, è scesa a 2,726 Kelvin. E’ come se il Big Bang si facesse ancora sentire, con voce più flebile ma sempre udibile, che ci accompagna anche dopo 13.7 miliardi di anni.

E’ vero, la teoria dello stato Stazionario ha certamente il suo fascino, ma non meno affascinante è un Universo dinamico, in costante evoluzione, che continua a parlarci raccontandoci di avvenimenti che non possiamo ricordare.