La radiazione cosmica di fondo

I fisici cercavano le prove del Big Bang, ed intanto i due scienziati che le avevano trovate non se ne erano accorti e cercavano di liberarsene. La storia di una scoperta un po’ casuale che ha risolto un lungo dibattito sulla nascita dell’universo.

 

L’età dell’universo

Per capire quanti anni ha una persona, glielo si chiede, per datare fossili di solito li si confronta con altre cose che hanno intorno di cui sappiamo l’età. Ma l’universo? Non c’è nulla con cui confrontarlo, ed è nato letteralmente all’inizio dei tempi. Come si fa a datare il tempo?

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Il colore dell’universo

Di che colore è l’universo? Da un lato si potrebbe dire che è trasparente: la luce attraversa il vuoto cosmico senza problemi. Dall’altro si potrebbe dire che è nero: a meno di guardare una sorgente di luce (tipo una stella), lo spazio è buio.

Entrambe le risposte sono giuste e sbagliate allo stesso modo.

Tutti gli oggetti irradiano onde elettromagnetiche a varie frequenze, in base alla loro temperatura. Più caldo è l’oggetto, più bassa è la lunghezza d’onda della luce che emette.

Il filamento di una lampadina ad esempio diventa bianco-giallastro quando si scalda abbastanza. Le stelle emettono luce più rossa o più blu a seconda di quanto sono calde. E anche le persone emettono continuamente luce infrarossa (quindi invisibile), perciò sono visibili anche al buio, usando gli strumenti giusti (gli “occhiali a infrarossi” dei film, per capirci).

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Allo stesso modo, l’universo intero emette una debole luce. E siccome è veramente freddo (quasi allo zero assoluto) la luce è ancora più lontana da quello che i nostri occhi vedono. Ma se guardiamo il cielo con un telescopio sensibile alle microonde, percepiamo il suo “colore” ovunque, sempre uguale: la radiazione cosmica di fondo.

Analizzando la composizione di questa radiazione, tra l’altro, possiamo calcolare con estrema precisione la temperatura dell’universo. Prevedibilmente, è molto freddo, giusto un paio di gradi sopra lo zero assoluto.

Man mano che l’universo si espande, la sua lunghezza d’onda aumenta. Se riavvolgiamo le leggi della fisica e torniamo (molto) indietro nel tempo, possiamo arrivare ad un momento in cui questo bagliore era visibile anche per noi.

Era arancione.

 

 

Foto copertina: Colors, CC-BY-SA Mikel Seijas Alonso via Flickr. Some rights reserved.