Planck, i dati finali: modello cosmologico standard confermato ma restano anomalie

SCOPERTE – Una maggiore affidabilità e dati più dettagliati sulla polarizzazione della radiazione fossile che giunge come eco del Big Bang. La collaborazione internazionale Plack ha rilasciato i dati finali della missione che ha svelato nel 2013 una nuova immagine dell’universo. Agli oltre 300 scienziati della collaborazione si deve infatti la mappa a tutto cielo della radiazione cosmica di fondo a microonde, quella radiazione emessa alla nascita dell’universo e che può dare importanti informazioni su cosa contenesse il cosmo, il suo tasso di espansione e anche le fluttuazioni primordiali di densità, che hanno dato poi vita alle galassie che oggi osserviamo.

Il satellite Planck

Lanciato nel 2009, il satellite Planck ha osservato il cielo e ha realizzato una mappa della radiazione cosmica di fondo a microonde che è stata emessa appena 380mila anni dopo il Big Bang, quando il nostro universo era ancora caldo e costituito quasi completamente di gas omogeneo. Anche piccole variazioni di temperatura registrate da quel lontano tempo hanno permesso agli scienziati di ricavare preziose informazioni sulla composizione del cosmo e sul tasso di espansione.

Si arriva così al 2015, anno della pubblicazione della prima analisi dati. Otto mappe a tutto cielo che includevano anche quella della polarizzazione di questa radiazione, che determina come le onde che hanno generato la luce vibravano su piccola scala. Un’informazione che ha rappresentato l’impronta dell’ultima interazione tra la luce e la materia primordiale nell’universo. Jean-Loup Puget, dell’Istituto di astrofisica spaziale di Orsay e principal investigator dello strumento Hfi, High Frequency Instrument di Planck, ha spiegato:

“Dal 2015 a oggi, altri esperimenti hanno raccolto ulteriori dati astrofisici, e nuove analisi cosmologiche sono state condotte, combinando le osservazioni della Cmb a piccole scale con quelle di galassie, ammassi di galassie e supernove. Nella maggior parte dei casi hanno rafforzato i risultati di Planck e il modello cosmologico sostenuto da Planck”.

Proprio lo strumento Hfi, infatti, ha permesso di ottenere una mappa estremamente precisa della polarizzazione primordiale, che produce un segnale che è tra le 50 e le 100 volte più debole di quello delle sue temperature. Inoltre il segnale è tra le 10 e le 20 volte più debole di quello prodotto dalle emissioni polarizzate della polvere galattica.

La fine dell’analisi dati

Il risultato dell’analisi dati finale, riassunto in 12 articoli scritti dagli oltre 300 ricercatori, ha consentito così di ottenere una mappa più completa, definitiva e affidabile che supporta il modello cosmologico standard e fornisce un’eccellente descrizione della composizione del nostro universo in termini di materia ordinaria, materia oscura fredda ed energia oscura, la cui natura è ad oggi ancora sconosciuta. Il modello così ottenuto potrà essere utilizzato dagli scienziati per determinare con maggiore accuratezza e precisione dati relativi alla temperatura e alla polarizzazione.

Non tutto però è risolto, il modello infatti presenta ancora delle anomalie e delle limitazioni. In particolare, il tasso di espansione dell’universo descritto dalla costante di Hubble non è ancora definitivo. Il valore estrapolato dai dati della missione Planck differisce di una piccola percentuale da quello estrapolato dai dati del telescopio spaziale Hubble. Ci sono dunque questioni ancora aperte sui segreti del cosmo e ora serviranno ulteriori osservazioni con telescopi a terra per cercare di dare una risposta. L’eredità di Planck ha fatto luce sul cosmo primordiale, ma i suoi segreti sono ancora da svelare.

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