Osservazioni dell'universo primordiale

Osservando astri molto lontani si raccoglie luce che ha viaggiato per miliardi di anni nell’universo, e ci porta quindi l’immagine di come erano quegli astri miliardi di anni fa. Osservando sempre più lontano, si può quindi studiare il passato sempre più remoto dell’universo. Vorremmo estendere questo studio fino al big bang, 13.7 miliardi di anni fa.

Possiamo solo arrivarci vicino, a causa di due fenomeni fisici: l’allungamento delle lunghezze d’onda della luce, dovuto all’espansione dell’universo, e il fatto che l’universo primordiale era così caldo da essere un plasma, in cui nuclei atomici ed elettroni erano separati. Il primo fatto comporta che più lontana è una sorgente, più si è allungata la lunghezza d’onda della radiazione che riceviamo da essa.

Ciò che nell’universo primordiale era luce abbagliante, oggi viene ricevuto come un flebile “fondo cosmico di microonde” e si devono quindi realizzare telescopi e rivelatori speciali per studiarlo. Il secondo fatto comporta che nei primi 380000 anni l’universo era opaco, come l’interno del Sole, e quindi non osservabile.
Studiando il fondo cosmico di microonde, formato pochi microsecondi dopo il big bang e liberato dalla materia 380000 anni dopo, è stato  possibile ottenere informazioni fondamentali per la cosmologia e per la fisica. E’stato inoltre necessario sviluppare metodologie sperimentali originali, che hanno importanti applicazioni pratiche.