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Legge di Wien

Non è un Van Gogh, ma ci somiglia. Quello che state guardando è il seme da cui sono germogliate le prime stelle e le prime galassie. Di più. È la prova stessa che il nostro universo, quando è nato, era un posto estremamente caldo e denso. Una palla di fuoco in equilibrio termico con la materia presente: elettroni e protoni. Il genere di oggetto strampalato che i fisici chiamano corpo nero. La legge di Wien dice che per una radiazione di corpo nero il prodotto tra la lunghezza d’onda e la temperatura è pari a un valore costante. Se dunque la temperatura dell’universo scende a causa della sua espansione, la lunghezza d’onda della sua prima luce deve aumentare.

Che cos’è?

L’immagine è una visualizzazione della polarizzazione del fondo cosmico a microonde (o CMB dall’inglese Cosmic Microwave Background) osservato dal satellite Planck dell’Esa, un telescopio spaziale con due strumenti, uno dei quali – quello a bassa frequenza – progettato e realizzato sotto la responsabilità dei ricercatori dell’Inaf.
L’area ricoperta è una piccola frazione del cielo – misura circa 20° di lato – ma molto grande rispetto alle strutture che vediamo nel cielo: ci vogliono 40 lune una accanto all’altra per riempire un lato. Il fondo cosmico è l’eco del Big Bang, la luce più vecchia che riusciamo a vedere nell’universo, il vagito di un bimbo di un giorno osservato da un vecchio di cent’anni che è il nostro universo di oggi. Le piccolissime variazioni di temperatura, descritte dai colori della mappa, corrispondono ad altrettanto piccole variazioni di densità che rappresentano i semi delle strutture che si sono formate in seguito: le stelle e le galassie di oggi. Una parte del fondo cosmico è polarizzata: vibra in una direzione preferenziale, che dipende dall’ultimo incontro della luce con gli elettroni prima di iniziare il viaggio cosmico. La polarizzazione, rappresentata dalle strutture filamentose sovrapposte ai colori, ci fornisce informazioni preziose sulla distribuzione della materia nell’universo primordiale.

\[T \cdot \lambda_{max} \simeq 2,9 \cdot 10^{-3} m \cdot K\]