Universo, la più grande prova che è nato con il Big Bang

Serendipità è una parola che indica quelle scoperte fatte un po’ per caso, ma in cui lo scopritore ha l’prontezza di capire di avere di fronte una scoperta. Ce ne sono a bizzeffe di scoperte di questo tipo nella storia della scienza o in quella delle invenzioni. Una delle più rivoluzionarie in ambito astrofisico è senz’altro quella che avvenne nel 1965 presso i laboratori Bell, in New Jersey. In quell’anno, i due ricercatori Arno Penzias e Robert Woodrow Wilson scoprirono in maniera serendipica qualcosa che avrebbe cambiato per sempre la nostra comprensione del cosmo.

Un rumore ineliminabile

Penzias e Wilson stavano armeggiando con l’antenna a tromba da 6 metri dei laboratori Bell, costruita per comunicare con i satelliti Echo, alcuni dei primi prototipi di satelliti per le telecomunicazioni. Il loro obiettivo era quindi di pulire il segnale da tutti i rumori e le interferenze che avrebbero potuto danneggiare le telecomunicazioni con questi satelliti. Avvenne però qualcosa di strano: un misterioso rumore di fondo era ineliminabile e non capivano da cosa fosse originato. Arrivarono persino a rimuovere dei nidi di piccione dall’antenna, ma non c’era verso, non se ne andava in nessun modo. Nel 1978 Penzias e Wilson ricevettero il premio Nobel per quella scoperta serendipica: perché quel rumore veniva fin dall’origine dell’Universo stesso, era la Radiazione Cosmica di Fondo (Cosmic Microwave Background, o CMB), una prova schiacciante del modello del Big Bang.

Bettmann

Cos’è la Radiazione Cosmica di Fondo

Nelle sue primissime fasi di vita tutto l’Universo era estremamente denso e compatto, in una dimensione minuscola era condensata tutta l’energia del Cosmo. Era così denso che neanche la luce era in grado di attraversarlo. I fotoni restavano intrappolati, accoppiati alla materia, perché qualunque loro viaggio finiva in un assorbimento da parte della materia, e allo stesso tempo la materia non riusciva a formarsi, spacchettata in continuazione dall’energia di questi fotoni. Ma a seguito del Big Bang, l’Universo si stava anche espandendo, diradandosi e raffreddandosi. Da un certo momento in poi, era avvenuto il disaccoppiamento, l’Universo si era così diradato da diventare trasparente ai fotoni. Correva l’anno 380mila dopo il Big Bang. I fotoni erano finalmente liberi di vagare nell’Universo primordiale, di viaggiare liberi e raffreddarsi fino all’attuale temperatura di 2,725 K sopra lo zero assoluto (circa -270°C). Ne va da sé che senza il Big Bang e l’espansione dell’Universo, tutto questo racconto perderebbe di significato. Era proprio questa luce che viene da 380mila anni dopo il Big Bang, quel segnale captato da Penzias e Wilson.