Cosa accadde all'Universo subito dopo il Big Bang?

E’ stato condotto dall’Università della Sapienza e il CNR, con la partecipazione di altri importanti enti di ricerca, il lancio di palloni stratosferici dalla base Dirigibile Italia del CNR a Ny-Alesund (Isole Svalbard), latitudine 79°N, per raccogliere dati sulla circolazione stratosferica polare durante la notte artica, fornendo elementi per futuri esperimenti stratosferici e ricerche riguardanti l’universo primordiale e la sua evoluzione subito dopo il Big Bang.

I lanci sono stati effettuati gli scorsi 17 e 19 gennaio dalla ISTAR (S. Peterzén), con il supporto logistico del personale del DTA - CNR (E. Liberatori, F. Palmieri, V. Tulli) e degli sperimentatori di Sapienza Università di Roma (G. Amico, P. de Bernardis, S. Masi).
Esperimenti scientifici di tali dimensioni sono possibili esclusivamente grazie ai palloni stratosferici, che permettono studi nello spazio vicino (quota intorno a 40 km) e in modo relativamente economico. Inoltre, i voli nella notte artica sono potenzialmente importanti per quegli esperimenti che richiedono bassissime temperature ed assenza di illuminazione solare per lunghi periodi (tipicamente esperimenti di astrofisica, cosmologia, geofisica e fisica dell’atmosfera).

Gli strumenti scientifici sono stati appesi a grandi palloni riempiti di elio del volume di circa 3800 m3, progettati e realizzati dal dipartimento di Fisica della Sapienza, con la collaborazione dell’INGV (G. Romeo). Volando a quote stratosferiche, hanno permesso di campionare con precisione la circolazione in quota, grazie alla presenza a bordo del sistema GPS, di un processore resistente ai raggi cosmici, di comunicazioni bidirezionali Iridium, di un sofisticato sistema di controllo termico (la temperatura dell’aria in quota ha raggiunto gli 80 gradi sotto zero), e di un progetto ad altissima efficienza energetica.

L’ottimo funzionamento degli strumenti e i dati di circolazione raccolti sono entrambi         preziosi per la programmazione di futuri esperimenti stratosferici per lo studio dell’universo primordiale, come il Large Scale Polarization Explorer, finanziato dall’Agenzia Spaziale Italiana (ASI). Studiando la polarizzazione della radiazione cosmica a microonde, questo fornirà informazioni sui primi attimi dell’evoluzione dell’universo.

Per il corretto funzionamento della strumentazione scientifica nelle condizioni climatiche estreme tipiche dell’inverno artico, sono state usate tecnologie del vuoto, criogeniche ed elettroniche avanzate. Come spiega Silvia Masi, ricercatrice del Dipartimento di Fisica della Sapienza: “Nelle sue caratteristiche di dettaglio, secondo la teoria, è nascosto l’effetto dell’inflazione cosmica, un evento che si sarebbe verificato un attimo dopo il Big Bang, quando le energie in gioco erano talmente elevate da non essere sperimentabili nei laboratori sulla terra. Misurarle sarà quindi importante per la cosmologia e per la fisica fondamentale.”

C.C.

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