14 Maggio 2009, un’altra data da ricordare per la scienza di tutta europa, ma soprattutto di Italia e Francia. Il satellite Planck, insieme al satellite Hershel, entrambi progetti dell’agenzia spaziale europea ESA, hanno finalmente preso il volo, dopo ritardi e tentennamenti.

Da 17 anni si è impegnati in questo progetto, e gli ultimi anni sono stati molto stressanti per la maggiorparte del personale coinvolto (e ve lo posso dire perché ho fatto la tesi di laurea su questo esperimento ;-) ), alternando momenti di entusiamo e grande delusione, ma sempre dando il massimo per raggiungere questo obiettivo.

Alla fine il razzo Ariane 5 dell’Agenzia Spaziale Europea è decollato dalla base di Kourou (Guyana Francese) alle 15:09 di giovedì scorso, portando al proprio interno il suo (e nostro) piccolo tesoro: il satellite Planck, il più potente telescopio a microonde mai costruito.

Herschel stava sopra, ed è stato il primo a staccarsi, alle 15:37 ora italiana, quando si trovava a circa 1140 chilometri sopra la costa africana. Nemmeno un minuto e mezzo dopo è stato il turno di Planck. Il Sylda, la struttura che lo ha protetto durante il lancio, si è schiuso, e attorno alle 15:40 il satellite ha potuto finalmente entrare el suo ambiente naturale: l’Universo!

Ecco a voi il video del lancio:

Planck è quindi pronto per cominciare la sua missione, ovvero osservare l’Universo in un tempo primordiale, molto vicino al momento stesso del Big Bang, circa 14 milioni di anni fa. Queste osservazioni permetteranno agli scienziati di confermare i modelli di formazione dell’Universo attualmente accettati, e di rispondere ad alcune delle più fondamentali domande che l’uomo si pone, come per esempio capire se l’Universo continuerà ad espandersi all’infinito, o collasserà in un grande Big Crunch (o magari qualcosa d’altro?), oppure cercare di risalire all’esatta età dell’Universo e, soprattutto, mettere un po’ di luce nella famosa materia oscura, cercando di affiancare così gli studi che presto cominceranno all’LHC .

Per rispondere a tutte queste domande, e altre ancora, Planck osserverà la radiazione di fondo a microonde (Cosmic Microwave Background, o CMB), con la massima sensibilità mai raggiunta finora.  Questa radiazione di fondo non proviene da una regione precisa dello spazio, ma permea l’intero Universo, essendo la prima luce, i primi fotoni, che sia riuscita a liberarsi dal giovanissimo Universo, allora opaco alla radiazione luminosa.

Questa luce, emessa 300mila anni dopo il Big Bang, è rimasta nello spazio, e oggi si presenta a noi come una radiazione, detta appunto “di fondo”, di bassissima energia, che permea quasi uniformemente l’Universo. Dico quasi perché vi sono in realtà delle piccolissime differenze (dette anisotropie) nella temperatura della radiazione di fondo. E sono proprio queste piccole differenze che possono raccontarci tantissimo sulla formazione e composizione dell’Universo.

Il fondo cosmico a microonde (rappresentato in una delle più recenti misurazioni nella figura a fianco) è il corpo nero più perfetto che l’uomo abbia mai osservato, ovvero emette radiazione ad una temperatura estremamente costante di 2,73 K (gradi kelvin, cioè circa -270° C).

Ciò nonostante, già il satellite COBE misurò le prime anisotropie, ovvero differenze di temperatura di una parte su 100.000. Per questa scoperta i principali autori dell’esperimento hanno vinto il Nobel per la fisica nel 2006. Queste piccolissime differenze di temperatura (mostrate con diversi colori nell’immagine) possono sembrare insignificanti, ma non lo sono assolutamente, perché ricalcano con precisione dei “nodi” nella struttura fisica dell’Universo primordiale, apparentemente del tutto uniforme, che hanno dato origine agli ammassi di materia che sono diventati poi galassie, stelle e pianeti.

È quindi proprio grazie a queste piccolissime differenze che l’Universo è diventato così vario e interessante come lo conosciamo oggi, che possono esistere fenomeni di ogni tipo, dalle più grandi e impressionanti esplosioni di stelle, fino alla nascita della nostre vita.

Planck osserverà le anisotropie del fondo cosmico a microonde su tutto il cielo con sensibilità e risoluzione finora mai raggiunte. Opererà fra le basse frequenze, a partire da 30 GHz fino alle alte frequenze, a 857 GHz utilizzando due strumenti (detti appunto LFI – Low Frequency Instrument- e HFI -High Frequency Instrument – posti al fuoco di un telescopio di 1.5 m di diametro. In particolare, in 7 dei suoi 9 canali di frequenza (quelli fra 30 e 353 GHz) realizzerà le mappe delle anisotropie non solo in temperatura ma anche in polarizzazione, dando un contributo unico alla conoscenza del fondo cosmico a microonde.

Lo strumento LFI, quello a basse frequenze, è per noi di particolare interesse perché è uno strumento tutto Italiano, sviluppato dall’INAF (Istituto Nazionale di AstroFisica) e dall’ASI (Agenzia Spaziale Italiana). Ecco quindi un’altro successo per la scienza italiana, che ci auguriamo tenga duro nonostante i tempi avversi, dal punto di vista dei fondi e dell’interesse da parte della società.

Intanto, auguriamo un grandissimo in bocca al lupo a Planck e a tutti i gruppi universitari e di ricerca coinvolti nell’esperimento!

Per maggiori informazioni: http://www.satellite-planck.it/