Cosè la radiazione di fondo cosmica a microonde?

spiega Erik M. Leitch dellUniversità di Chicago.

La radiazione di fondo cosmica a microonde, o CMB in breve, è un debole bagliore di luce che riempie luniverso, cadendo sulla Terra da ogni direzione con intensità quasi uniforme. È il calore residuo della creazione – il bagliore residuo del big bang – che scorre nello spazio in questi ultimi 14 miliardi di anni come il calore di una roccia riscaldata dal sole, irradiato di notte.

Dallinizio del ventesimo secolo, due concetti hanno trasformato il modo in cui gli astronomi pensano di osservare luniverso. Il primo è che è straordinariamente grande; la porzione di universo visibile oggi è una sfera di quasi 15 miliardi di anni luce di raggio e che, crediamo, sia solo la punta delliceberg. Il secondo è che la luce viaggia a una velocità fissa. Una semplice conseguenza di queste idee è che mentre guardi oggetti sempre più distanti, stai vedendo sempre più indietro nel tempo, a volte davvero molto indietro. Quando vedi Giove brillare nel cielo notturno, per esempio, tu “stiamo guardando indietro di circa unora nel tempo, mentre la luce proveniente da galassie lontane catturata oggi dai telescopi è stata emessa milioni di anni fa.

La CMB è la luce più antica che possiamo vedere, la più lontana sia in tempo e spazio che possiamo guardare. Questa luce ha intrapreso il suo viaggio più di 14 miliardi di anni fa, molto prima che la Terra o persino la nostra galassia esistessero. È una reliquia dellinfanzia delluniverso, un tempo in cui non era il luogo buio e freddo che è ora, ma era invece una tempesta di radiazioni e particelle elementari. Gli oggetti familiari che ci circondano oggi: stelle, pianeti, galassie e simili – alla fine si sono coalizzati da queste particelle mentre luniverso si espandeva e si raffreddava.

Questa radiazione residua è fondamentale per lo studio della cosmologia perché porta su di essa limpronta fossile di quelle particelle, un modello di minuscole variazioni di intensità da cui possiamo decifrare le statistiche vitali delluniverso, come identificare un sospetto dalla sua impronta digitale.

Quando questa luce cosmica di fondo è stata rilasciata miliardi di anni fa, era calda e luminosa come la superficie di una stella. Lespansione delluniverso, tuttavia, da allora ha allungato lo spazio di un fattore mille. La lunghezza donda della luce si è estesa con essa nella parte a microonde dello spettro elettromagnetico e la CMB si è raffreddata fino al suo presente -temperatura giornaliera e, qualcosa che i termometri glorificati conosciuti come radiotelescopi registrano a circa 2,73 gradi sopra lo zero assoluto.
Risposta originariamente pubblicata il 13 ottobre 2003.