Pubblicato il: 31/05/2018
L'Universo primordiale

La mappa dell'universo primordiale prodotta dal satellite Planck

Il team scientifico della missione spaziale Planck dell'Agenzia Spaziale Europea vince il Premio Gruber 2018, uno dei più prestigiosi premi internazionali, assegnati annualmente dall'omonima Fondazione e dalla Yale University, a eccellenti progetti nei campi della cosmologia, della genetica, delle neuroscienze, della giustizia e dei diritti delle donne.

Un riconoscimento, quello della Fondazione Gruber non solo per i due principal investigators, Nazzareno Mandolesi (Università di Ferrara) e Jean Loup Puget (Institut d'Astrophysique Spatiale, Orsay), ma anche per il gruppo di Cosmologia sperimentale del dipartimento di Fisica "A. Pontremoli" dell’Università Statale.

Guidati da Marco Bersanelli, Aniello Mennella, Davide Maino, Maurizio Tomasi e Cristian Franceschet, i cosmologi dell'Università Statale sono fra i principali attori  missione, a partire dalla sua ideazione nel 1992 fino al lancio del satellite il 14 maggio 2009 e alla responsabilità della progettazione del Low Frequency Instrument (uno dei due strumenti a bordo di Planck), della verifica delle performance scientifiche e della calibrazione a terra e in orbita del satellite, oltre alla raccolta e analisi dei dati dell'intera missione.

Lo strumento Planck-LFI

Lo strumento Planck-LFI durante la preparazione delle prove criogeniche presso la Thales Alena Space Italia (ex Laben) a Vimodrone (Milano), nell'estate 2006

In orbita a 1.5 milioni di km dalla Terra per 4 anni consecutivi, Planck ha osservato le regioni più distanti dello spazio-tempo, realizzando, per usare le parole di Robert Kennicutt, Chair del Selection Advisory Board del Premio Gruber "misure definitive delle proprietà del nostro universo in espansione" e restituendo, così, la più accurata immagine completa dell’universo primordiale mai ottenuta.  

Grazie ai sensori ultra-sensibili dei suoi strumenti, infatti, Planck ha registrato con estrema precisione i debolissimi segnali del fondo cosmico di microonde – la prima luce dell'universo che ci raggiunge da ogni direzione dopo un viaggio di quasi 14 miliardi di anni – e ha permesso al team di ricerca di estrarre con grande accuratezza i parametri che descrivono la composizione, la geometria e la dinamica dell'espansione dell'universo.

Inoltre le mappe di Planck – realizzate in nove diverse lunghezze d'onda fra 1 cm e 0.3 mm – hanno generato una quantità straordinaria di nuove conoscenze nel campo dell'astrofisica galattica ed extragalattica, dallo studio della formazione stellare alla distribuzione del campo magnetico della Via Lattea, fino alla fisica degli ammassi di galassie.

I risultati della missione, che si avvia ormai alla conclusione, ha prodotto oltre 140 articoli su riviste specialistiche internazionali e circa 28 mila citazioni, senza dimenticare le decine di laureandi magistrali e triennali, dottorandi e giovani ricercatori del dipartimento di Fisica, che si sono formati in questi anni su questa affascinante avventura nel cosmo.

Il gruppo di Cosmologia sperimentale

Il gruppo di Cosmologia sperimentale dell'Università Statale

Attualmente il gruppo di cosmologi dell'Università Statale è impegnato nell'ultima release ufficiale della missione Planck prevista entro il 2018, in stretta collaborazione con il team internazionale, e grazie a un finanziamento di Horizon 2020, proseguirà l'analisi fine dei dati per altri 2 anni.

Contemporaneamente, con il supporto di Agenzia Spaziale Italiana (ASI) e Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), il gruppo del dipartimento di Fisica è nel pieno dello sviluppo di nuovi esperimenti per misure di polarizzazione del fondo cosmico di microonde, aspetto tutto da indagare lasciato in eredità dalla missione Planck, e che potrebbe verificare l'esistenza di onde gravitazionali primordiali nelle prime frazioni di secondo dopo il Big Bang.

"Il nostro lavoro di cosmologi non si ferma qui – commenta Marco Bersanelli. Attualmente, infatti, siamo impegnati su altri tre importanti progetti, come l'esperimento Large Scale Polarization Explorer (LSPE), che prevede misure dall'Osservatorio del Teide, a Tenerife, combinate con misure da pallone stratosferico in un volo artico invernale, l'esperimento Q-U Bolometric Interferometer (QUBIC), da installare nelle Ande argentine alla quota di 5 mila metri, e il nuovo progetto di missione spaziale LiteBIRD, guidato dall’'genzia Spaziale Giapponese (JAXA) e concepito come un successore di Planck, con un lancio previsto nel 2027".

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