Ci sono i dati: fu big bangAveva ragione Euclide: l'universo è piatto
e in espansione. Lo prova una missione italo-americana
che ha "fotografato" la nascita del cosmo con un pallone
aerostatico.
Resta il problema che mise già in crisi
Einstein: perché questo sia possibile, dobbiamo
ipotizzare l'esistenza di un'energia ignota
E qui la scienza cede il passo alla teologia |
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Descrivere l'immensità dell'universo e i suoi 15 miliardi di anni di vita? Semplice: basta una foto.
Quella che da oggi campeggia sulla copertina dell'ultimo numero di Nature, il prestigioso settimanale
scientifico inglese. L'autore di questo "scatto" (in senso metaforico, naturalmente) è italiano: Paolo de Bernardis, professore di astrofisica all'Università La Sapienza di Roma. Sua e di Andrew Lange, del
California Institute of Technology, l'idea di mandare nella stratosfera, a quasi 40 mila metri di altitudine,
un pallone aerostatico carico di strumenti capaci di raccogliere le più antiche informazioni sulla
formazione dell'universo, quelle che giungono dai suoi angoli più remoti. Per arrivare fino a noi, quelle
informazioni hanno impiegato oltre 10 miliardi di anni ed esse permettono dunque di ricostruire
l'immagine dell'universo all'indomani del Big Bang dal quale prese origine.
Per raccogliere questa immagine serviva un luogo dal quale fosse possibile vedere oltre lo spazio
interstellare che ci circonda. Ed è in Antartide che questa finestra sull'immensità si apre ogni anno, tra
gli ultimi giorni di dicembre ed i primi di gennaio. Boomerang (questo il nome del progetto, che sta per
Ballon observation of millimetric extragalactic radiation and geophysics) è stato lanciato nel cielo il 29
dicembre 1998 ed è ridisceso sui ghiacci antartici dopo dieci giorni di osservazione. Nella navicella
appesa al pallone è stato installato uno speciale telescopio, con uno specchio di oltre un metro di
diametro, che ha catturato i fotoni provenienti dallo spazio più lontano. Le microonde provenienti dal Sole
o dalla Terra e la luce diffusa sono state schermate, in modo tale che soltanto i fotoni provenienti dal
fondo cosmico potessero giungere ai sedici sensori deputati a misurare la loro temperatura. Apparecchi,
questi, tecnologicamente straordinari: bisognava misurare fluttuazioni di temperatura di 30 milionesimi di
grado e l'unica strada percorribile era quella di utilizzare rilevatori di microonde al germanio (costruiti
negli Stati Uniti) e farli funzionare a una temperatura prossima allo zero assoluto, cioè a 272,7 gradi sotto
lo zero, attraverso un complesso apparato criogenico a elio liquido (costruito in Italia con la
collaborazione dell'Enea).
Dopo il volo di Boomerang ci sono voluti sedici mesi di lavoro per analizzare i dati raccolti e trasformarli
in informazioni utili alla ricostruzione della mappa dell'universo primordiale. Un lavoro estremamente
complesso, che ha richiesto l'utilizzazione di una miriade di supercomputer collegati in parallelo. Oggi, la
pubblicazione dei risultati definitivi della ricerca, confermati, peraltro, da quelli raccolti da altre due sonde
lanciate in Cile e alle Hawaii; sono emerse piccole ma significative fluttuazioni di temperatura, come delle
increspature nella mappa del fondo cosmico, tracce fossili di ciò che preluse alla formazione della
galassia. La natura di queste increspature, che appaiono concentriche, permette oggi di stabilire che
l'universo è piatto, esattamente come aveva immaginato Euclide. La teoria "inflazionaria" è dunque
pienamente confermata. Essa dice che l'universo proviene da un microscopico volume, contenente una
quantità immensa di energia, che con il Big Bang ha iniziato ad espandersi, dapprima con una velocità
straordinaria, poi sempre più lentamente, raffreddandosi gradualmente fino alla formazione dei primi
ammassi di materia. Nel contempo, possono essere messe ormai nel cassetto le altre due possibili teorie,
almeno parzialmente alternative. La prima era quella che immaginava un universo aperto, nel quale, dopo
il Big Bang, le traiettorie dei fotoni sono destinate ad allontanarsi sempre le une dalle altre; la seconda
prevedeva un universo chiuso, nel quale i fotoni sono destinati, dopo il Big Bang iniziale, a
ricongiungersi, come le longitudini del globo terrestre si incontrano ai poli. In entrambi i casi, era
possibile che dopo una lunga fase di espansione, durata finora 15 miliardi di anni, l'universo potesse
implodere, raggomitolandosi su se stesso. La scoperta fatta da de Bernardis e Lange risolve il dilemma:
questo universo, euclideo, piatto, non potrà fare altro che spandersi all'infinito senza mai cedere alla
tentazione di un ritorno ai primordi, il cosiddetto Big Crunch.
Ma un problema, e di non piccola portata, resta più aperto di prima: la quantità di energia e di materia
che si osserva nell'universo è del tutto insufficiente a garantire questa eterna espansione. Aveva dunque
visto giusto Albert Einstein, il quale, durante almeno un decennio della sua vita, fu tentato dall'idea che
esistesse una qualche misteriosa e sconosciuta forma di energia, oltre a quella che conosciamo, capace
di spiegare l'ipotesi di un universo in eterna espansione. Un'ipotesi che Einstein giunse infine a
rinnegare, di fronte all'impossibilità di giustificarla da un punto di vista matematico e cosmologico, ma
che, oggi, è divenuta certezza. Dunque, l'energia misteriosa deve esistere per forza. Che cosa essa sia,
non è dato sapere. Sappiamo soltanto che se anche le zone più lontane e meno investigate dell'universo
fossero zeppe di materia già formata ma non osservata, se anche questa cosiddetta materia oscura
avesse proporzioni inimmaginate, ciò non basterebbe a spiegare l'evidenza di un'eterna espansione. Ciò
che, probabilmente, potrà far fremere più di un teologo e riaccendere la mai del tutto sopita querelle
cosmologica tra scienza e Chiesa. | 
