Amedeo Balbi

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La musica del Big Bang

Come la radiazione cosmica di fondo ci ha svelato i segreti dell'Universo

Prefazione di Margherita Hack
Springer

Un libro divulgativo sulla cosmologia e la radiazione cosmica di fondo

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Edizione inglese:

The Music of the Big Bang

The Cosmic Microwave Background and the New Cosmology

Springer

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Radiazione cosmica di fondo

La radiazione cosmica di fondo a microonde (scoperta nel 1964 dai premi Nobel Arno Penzias e Robert Wilson) è quello che resta del grande calore seguito al big bang. I cosmologi vanno a caccia di minuscole fluttuazioni nella sua temperatura perchè esse racchiudono preziose informazioni sulla natura dell'universo primordiale. Negli anni passati, diversi esperimenti hanno tentato di catturare immagini di queste fluttuazioni. Il primo è stato il satellite COBE della NASA, nel 1992 (per questa scoperta, è stato assegnato il premio Nobel 2006 per la fisica). Attualmente, i risultati più accurati sono quelli ottenuti dal satellite WMAP della NASA.

Una delle mie attività di ricerca consiste nell'analizzare questi dati e nell'esplorare le loro implicazioni per le teorie cosmologiche.

Attualmente collaboro alla realizzazione di Planck, una missione spaziale dell'ESA che verrà lanciata il 6 maggio 2009. Planck produrrà le migliori immagini mai realizzate della radiazione cosmica di fondo.

In precedenza, ho lavorato con George Smoot (premio Nobel 2006 per la fisica) all'Università di Berkeley in California, dove collaboravo all'esperimento da pallone MAXIMA: questo esperimento ha prodotto, nel 2000, una delle prime immagini ad alta risoluzione delle fluttuazioni della radiazione cosmica di fondo. I risultati di MAXIMA hanno permesso di ottenere precisi vincoli sui modelli cosmologici, mostrando ad esempio che viviamo in un universo piatto. Il comunicato stampa ufficiale di MAXIMA riporta sinteticamente i principali risultati dell'esperimento. Altre informazioni per non specialisti si trovano qui e qui. Articoli generali su MAXIMA sono apparsi su Physics Today e su Scientific American. I risultati di MAXIMA hanno ricevuto una grande attenzione dalla stampa, con articoli su The San Francisco Chronicle, The Economist, The New York Times, The Washington Post e ancora su The New York Times. La trasmissione NOVA della PBS ha dedicato parte di una puntata ai risultati di MAXIMA.

Energia oscura

Osservazioni cosmologiche recenti mostrano, sorprendentemente, che il moto di espansione dell'universo sta accelerando. Una delle spiegazioni di questa scoperta è che l'universo contenga una misteriosa forma di energia, detta energia oscura, che si respinge gravitazionalmente, invece che attrarsi come la materia ordinaria. L'esistenza di una componente di questo tipo, la cosiddetta costante cosmologica, fu ipotizzata per la prima volta da Albert Einstein nel 1917, che più tardi la ripudiò definendola il suo "più grande abbaglio". Ma oggi sembra, invece, che qualcosa di simile alla costante cosmologica di Einstein sia davvero presente nell'universo.

Chiarire la causa dell'accelerazione dell'universo e la reale natura dell'energia oscura è attualmente una delle sfide più grandi per la cosmologia e per la fisica teorica, e una delle mie principali attività di ricerca.

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