Rilevate onde gravitazionali che provano l’inflazione cosmica avvenuta subito dopo il Big Bang

Schemi di polarizzazione nella radiazione cosmica di fondo (Immagine collaborazione BICEP2)
Schemi di polarizzazione nella radiazione cosmica di fondo (Immagine collaborazione BICEP2)

La scoperta annunciata dall’Università di Harvard è quella sperata dagli scienziati di tutto il mondo: l’esperimento BICEP2 (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization) ha rilevato le onde gravitazionali nelle perturbazioni della radiazione cosmica di fondo presente nell’universo. Si tratta di una sorta di eco risalente al periodo di quella che è chiamata inflazione cosmica, avvenuta subito dopo il Big Bang.

L’idea dell’inflazione cosmica venne sviluppata in maniera indipendente tra la fine degli anni ’70 e l’inizio degli anni ’80 da Alexei Starobinski e da Alan Guth. Essa prevede che una piccolissima frazione di secondo dopo il Big Bang, l’universo si sia espanso in maniera estremamente rapida per un tempo estremamente breve, un’altra piccolissima frazione di secondo.

Questa brevissima inflazione cosmica è stata sufficiente a rendere l’universo molto omogeneo, come risulta anche dall’ultima mappa. Si tratta di una prova indiretta, invece rilevare le onde gravitazionali create durante il periodo dell’inflazione avrebbe costituito una prova reale.

L’esperimento BICEP e il successivo BICEP2 sono stati portati avanti proprio con lo scopo di rilevare queste onde gravitazionali. In parole povere, gli scienziati guidati dagli astrofisici John Kovac e Chao-Lin Kuo hanno esaminato la diversa forza delle onde gravitazionali a differenti lunghezze d’onda. Ciò ha permesso di distinguere le onde gravitazionali dalle fluttuazioni di densità dell’universo.

A causa dell’omogeneità dell’universo la rilevazione delle onde gravitazionali è stata difficile e ha richiesto strumenti molto sofisticati. Infatti, gli strumenti dell’esperimento BICEP2 sono al Polo Sud, dove le condizioni ambientali rendono quel tipo di osservazioni più facile.

Inevitabilmente, i risultati completi sono complessi ma la sostanza è che essi hanno un grado di probabilità di essere corretti estremamente elevato. In termini scientifici, si tratta di una prova quasi inattaccabile, il meglio che si possa ottenere in un mondo in cui nulla può essere dato per certo.

Si tratta di un risultato importante perché prova che la struttura dell’universo è davvero dovuta all’inflazione cosmica. Ora gli astrofisici stanno indagando in maniera diretta nel periodo in cui l’universo era appena nato, quando era ancora opaco. Ciò permetterà di creare modelli più precisi dell’evoluzione dell’universo per capire anche cosa gli succederà nel futuro.

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