L'ASTRONOMIA PER TUTTI, QUANDO E COME E’ NATO L’UNIVERSO

La più grande conquista della moderna astronomia è la cosmologia, cioè lo studio dell’Universo come oggetto di ricerca, non come principio filosofico (universo, cioè tutto ciò che esiste). Quando Edwin Hubble nel 1924 riuscì a dimostrare l’esistenza delle galassie e che la nostra Via Lattea non era che una dei miliardi di esse, non si limitò a far letteralmente esplodere le dimensioni dell’Universo, ma, pochi anni dopo, annunciò un’altra grande provocazione. L’Universo si stava espandendo. Quindi, nel lontano passato, aveva avuto un inizio. Lo dimostrava la luce delle galassie lontane che era spostata verso il rosso (redshift). Questo modo di dire si può capire se ci si riferisce al suono. Quando una sorgente sonora (la sirena di un’ambulanza) si avvicina, il suono diventa più acuto, quando si allontana più grave. Lo stesso accade alla luce: se la sorgente è in allontanamento, le lunghezze d’onda aumentano, cioè la luce è spostata verso il rosso; se si avvicina, verso l’azzurro. Tutte le galassie sono in allontanamento - dimostrò Hubble - e tanto più velocemente quanto più sono lontane da noi. Questo può significare soltanto che l’intero universo si sta espandendo. Come i chicchi di uvetta dentro un panettone in lievitazione: più diventa grande la massa lievitata, più risultano distanziati i chicchi tra loro e, rispetto a uno di riferimento, lo sono in proporzione alla distanza da questo. Tanto elementare era questa osservazione, che il redshift fu preso come indice di distanza delle galassie.

Questo dimostrava, all’indietro nel tempo, che l’Universo era sempre più piccolo e, necessariamente, più denso e più caldo, come accade tipicamente a un gas compresso. Fu possibile calcolare così l’epoca d’inizio dell’espansione: 13,8 miliardi di anni fa.

Per decine d’anni questa ipotesi fu contrastata dagli irriducibili sostenitori de “l’Universo è stato sempre così, e sempre così rimarrà”. Il principale avversario fu Fred Hoyle che ridicolizzò la tesi espansionista dicendo: “Tanto tempo fa l’Universo piccolo piccolo e caldissimo? Ma figuriamoci, nemmeno fosse stato all’inizio un grande scoppio (big bang).” Il soprannome ebbe fortuna e da allora proprio Big Bang fu chiamato il modello espansionista.

Ma non era finita. Il colpo di grazia agli oppositori di questo modello lo dettero Penzias e Wilson nel 1965. Avevano costruito per i Laboratori Bell una grande antenna per la ricezione delle microonde, ma un fastidioso ronzio di fondo disturbava l’ascolto e non si riusciva ad eliminarlo. Pensarono perfino che fosse generato dalle deiezioni di piccioni che avevano fatto il nido sull’antenna, ma una pulizia radicale lo smentì. Non si trattava di un’emittente terrestre, proveniva da ogni direzione dello spazio. Uno di loro ricordò che durante la polemica intorno al Big Bang qualcuno aveva asserito che era impossibile che un simile cataclisma, pur se attenuato dall’espansione nel lunghissimo tempo intercorso, non avesse lasciato una traccia ancor oggi percepibile. Fatti i dovuti controlli, risultò che la debole radiazione raccolta dall’antenna era proprio l’ultimo residuo bagliore del ‘grande scoppio’. Era di intensità vicinissima allo zero assoluto, pochi gradi Kelvin, ma ancora misurabile. I due tecnici meritarono il Nobel nel 1978 per questa loro scoperta e l’ipotesi del ‘grande scoppio’ si affermò definitivamente.

La radiazione di microonde viene anche chiamata ‘fossile’, per la sua remota origine, ed è stata oggetto di attentissime misurazioni, grazie a satelliti inviati appositamente fuori dell’atmosfera. Essa infatti, misurata in ogni direzione, è la prima immagine possibile del neonato Universo, generata quando erano trascorsi solo 800 mila anni dal Big Bang e l’iniziale e caldissimo impasto di particelle che lo formava si era raffreddato al punto da permettere la formazione dei primi atomi di idrogeno ed elio e così lasciar libera la radiazione. E’ incredibile che questo lampo titanico di energia, anche se ormai quasi spento e rallentato fino al campo delle microonde, sia potuto giungere fino a noi. A quel tempo (13 miliardi di anni fa) non era nata nemmeno una stella. Lievi differenze di densità avrebbero consentito però, dopo qualche milione di anni, il condensarsi degli atomi e l’accendersi della luce delle prime stelle.

Questo è quanto oggi possiamo dire sull’origine dell’Universo. Diverso è il discorso quando cerchiamo di capire da dove e come sia stata generata l’energia del Big Bang. Ci sono diverse complicate teorie, più che altro speculazioni fantasiose (compresa quella religiosa del ‘fiat’ divino), ma nessuna di esse ha ancora avuto l’avallo convinto della comunità scientifica.

La prossima volta cercheremo di comprendere l’evoluzione della materia e perché sia dovuto passare così tanto tempo per giungere alla visione che abbiamo oggi di ciò che ci circonda e alla nostra stessa esistenza.

Il Dottor Karol (Carlo CAPPELLI)

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