Nuovi dati sulla nascita e sull'evoluzione dell'Universo raccolti da Planck

La sonda spaziale Planck ha prodotto la più precisa mappa mai realizzata della più antica radiazione dell'Universo, rivelando nuovi particolari sulla sua età e sulle sue origini. I dati raccolti dalla sonda europea suggeriscono che l'Universo si stia espandendo più lentamente rispetto alle stime attuali e che sia sorto 13.8 miliardi di anni fa e non 13.7 come si credeva fino ad oggi. Inoltre, i risultati mostrano che l'energia oscura è meno diffusa di quanto si crede rispetto alla materia, sia normale sia oscura.
«Gli astronomi di tutto il mondo stavano aspettando impazientemente questa mappa», spiega Joan Centrella della NASA. «Queste misurazioni sono di vitale importanza in molte aree della scienza, ma anche per le future missioni spaziali. Siamo molto contenti di aver lavorato con l'Agenzia Spaziale Europea in un'avventura così storica».

La mappa si basa sulle osservazioni effettuate dalla sonda nei primi 15 mesi e mezzo e rivela piccole fluttuazioni termiche nella radiazione cosmica di fondo, la radiazione elettromagnetica che ha viaggiato per miliardi di anni prima di giungere ai nostri occhi, direttamente dall'epoca del Big Bang.
«Mentre questa luce antica sta viaggiando verso di noi, la materia si comporta da ostacolo, intralciando la via e cambiando leggermente i dati», spiega Charles Lawrence della NASA. «La mappa di Planck non rivela solamente il giovanissimo Universo, ma anche la materia, tra cui la materia oscura, in giro per l'Universo».
Questi nuovi dati saranno anche usati per mettere alla prova e perfezionare il modello standard della cosmologia, ossia il modello che descrive il nostro Universo e che è stato accettato dalla grande maggioranza dei fisici. Già da una breve occhiata i fisici si sono accorti che qualcosa non va tra la mappa realizzata da Planck e il modello standard: secondo quest'ultimo, infatti, il cielo dovrebbe essere identico ovunque, mentre nella mappa realizzata dalla sonda le due metà sono asimmetriche, con alcune regioni più vaste del previsto.
«Da una parte, abbiamo un modello semplice che combacia quasi perfettamente con le nostre osservazioni, ma vediamo anche alcune strane caratteristiche che ci costringono a riscrivere le nostre conoscenze di base», spiega Jan Tauber dell'ESA. «Questo è l'inizio di un nuovo percorso, e pensiamo che i prossimi dati di Planck faranno luce su questo rompicapo».
I dati saranno inoltre usati per testare la teoria dell'inflazione, una delle principale componenti del modello standard. Secondo questa teoria, poco dopo la sua nascita, l'Universo si è espanso nel giro di pochissime, infinitesimali frazioni di secondo, gonfiandosi di 100 bilioni di bilioni di volte. Non tutti gli scienziati, però, sono a favore di questa teoria.

La radiazione cosmica di fondo è una sorta di fotografia dell'Universo quando esso aveva appena 370 mila anni. La luce esisteva già prima di allora, ma era intrappolata nel plasma bollente. Con il raffreddamento del plasma, la luce si è lentamente fatta largo, illuminando l'Universo.
La radiazione cosmica di fondo è incredibilmente uniforme in tutto il cielo, ma minuscole variazioni rivelano le impronte di onde sonore prodotte da fluttuazioni quantistiche. Queste impronte sono i semi da cui sono successivamente germogliate le stelle e le galassie che osserviamo oggi. Tra le sonde che hanno per prime studiato questa radiazione vi sono le americane WMAP e COBE, i cui dati hanno vinto nel 2006 il premio Nobel per la Fisica.
Planck, il successore di queste missioni, opera in una varietà di frequenza maggiori di WMAP e COBE.
«Planck è come la Ferrari delle missioni sulla radiazione cosmica di fondo», spiega Krzysztof Gorski del JPL. «Migliori la tecnologia per ottenere risultati più precisi. Per una macchina, ciò significa aumentare la velocità e vincere le gare. Per Planck, significa dare agli astronomi uno scrigno del tesoro pieno di dati spettacolari, e migliorando perciò le nostre conoscenze sulle proprietà e sulla storia dell'Universo».
I nuovi dati indicano che il ritmo dell'espansione dell'Universo, ossia la costante di Hubble, è pari a 67,15 ± 1,20 (km/s)/Megaparsec, cioè meno di quanto calcolato da precedenti osservazioni dei telescopi Hubble e Spitzer.
Gli scienziati hanno anche usato i dati di Planck per calcolare la percentuale della materia oscura nell'Universo, che risulta essere pari al 26,8%, ossia leggermente di più rispetto al 24% che era stato calcolato in precedenza. La percentuale dell'energia oscura è invece caduta dal 71,4% al 68,3%. Anche la materia normale è scesa, anche se leggermente: dal 4,9% al 4,6%.
Planck continuerà a studiare il nostro Universo, e i dati finali saranno rilasciati nel 2014.

© immagini
ESA and the Planck Collaboration

Fonte
NASA 2013-109
Nuovi dati sulla nascita e sull'evoluzione dell'Universo raccolti da Planck Nuovi dati sulla nascita e sull'evoluzione dell'Universo raccolti da Planck Reviewed by Pietro Capuozzo on 21.3.13 Rating: 5
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