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0425. La radiazione cosmica di fondo

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So che recentemente si stanno investendo molto risorse per cercare di ottenere una mappa dell'universo circa 400.000 anni dopo il Big Bang utilizzando appunto la radiazione cosmica di fondo. Come mai le difficoltà aumentano quando si cerca di capire cosa sia avvenuto in questo lasso di tempo, tra la nascita dell'universo e la radiazione cosmica di fondo? Durante questo intervallo da cosa era occupato l'universo?

da D. Rocchi


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Una rappresentazione dello spettro elettromagnetico
della radiazione cosmica di fondo.

Le mappe della radiazione di fondo che sono state ottenute nell'ultimo decennio (quella del satellite europeo PLANCK è la più recente - a lato) ci mostrano come era distribuita la materia circa 380.000 anni dopo il Big Bang icona_glossario. La radiazione che vediamo proviene da uno strato sottile detto "superficie dell'ultimo scattering", un termine complicato per dire che la radiazione emessa da quella superficie viaggia poi liberamente, cioè senza più collidere con la materia cosmica, fino a noi. Per capire meglio questo fatto possiamo fare un parallelo con il Sole. Quando guardiamo il Sole, la luce icona_esperto che vediamo proviene da un sottile strato superficiale detto "fotosfera" da dove i fotoni icona_glossario possono raggiungerci. I fotoni emessi al di sotto di questa superficie rimangono intrappolati all'interno del Sole, che dunque è opaco, non possiamo vedere il centro del Sole! Questo avviene perchè le alte temperature interne aumentano il numero di elettroni liberi che collidendo con i fotoni ne impediscono la propagazione a grandi distanze. Lo stesso avviene per l'Universo, che a tempi più brevi di 380.000 anni era troppo caldo e opaco per permettere alla radiazione di propagarsi fino a noi. Per questo motivo penetrare la superficie di ultimo "scattering" con la radiazione elettromagnetica è pressoché impossibile. Tuttavia potremo farlo tramite altri tipi di segnali, come ad esempio le onde gravitazionali icona_esperto[269], quando in futuro verranno rivelate, che - differentemente dai fotoni - non sono soggette alle interazioni elettromagnetiche.

Risponde Andrea Ferrara, fisico (SNS)


leggi anche ESPERIMENTO PAMELA, icona_esperto[349]

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ultimo aggiornamento Gennaio  2015



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