Fino a poco tempo fa la fotografia più famosa e dettagliata in circolazione del "Big Bang" era quella scattata dal satellite americano Wmap che, oltre 10 anni fa, venne progettato con lo scopo di calcolare la geometria dell'universo, il suo contenuto e la sua evoluzione, misurando le differenze di temperatura nella radiazione cosmica di fondo.
Adesso Planck, il telescopio spaziale dell'ESA, porta in Europa questo primato, fornendo ai ricercatori la mappa più precisa mai realizzata del fondo cosmico a microonde, rivelando l'esistenza di caratteristiche che sfidano le fondamenta delle nostre attuali conoscenze dell'Universo.
La missione Planck è la terza Medium-Sized Mission (M3) del programma Horizon 2000 dell'Agenzia Spaziale Europea. Il satellite ha a bordo due sofisticati strumenti: il Low Frequency Instrument (LFI) e l'High Frequency Instrument (HFI). Venne lanciato in orbita nel maggio del 2009 insieme al satellite Herschel, da cui poi si distaccò per raggiungere una distanza dalla Terra di 1.5 milioni di km. Con lo scopo di studiare l'asinotropia (la proprietà per la quale un determinato materiale ha caratteristiche che dipendono dalla direzione lungo la quale vengono considerate) del fondo cosmico, la vita operativa di Planck era prevista di 21 mesi dal suo lancio.
Ora, dopo appena 15 mesi e mezzo di lavoro, il satellite ha fornito agli studiosi un'immagine a tutto cielo della luce più antica emessa nel nostro Universo nel corso dei suoi 13,7 miliardi di anni di vita, risalente a quando aveva appena 380.000 anni.
A quell'epoca, l'Universo raggiungeva temperature altissime, di circa 2.700 gradi, e appariva come una "zuppa" di protoni, elettroni e fotoni che interagivano fra loro. Una volta che protoni ed elettroni si unirono a formare atomi d'idrogeno, i fotoni poterono per la prima volta propagarsi liberamente.
Quella luce si è poi estesa fino alla lunghezza d'onda delle microonde. Studiando questa radiazione cosmica si possono osservare piccole fluttuazioni di temperatura, a cui corrispondono regioni di diversa densità dell'Universo, e dunque i "semi" degli oggetti celesti formatisi in seguito, dalle galassie alle stelle.
Secondo il modello cosmologico standard, le fluttuazioni sarebbero sorte immediatamente dopo il Big Bang, e dopo una rapida fase d'espansione accelerata, si sarebbero estese a scale di grandi dimensioni, dando il via alla formazione del cosmo così come lo conosciamo oggi.
L'informazione estratta dalla nuova mappa di Planck fornisce, con un'accuratezza senza precedenti, un'eccellente conferma di questo modello.
Ma proprio perchè la precisione della mappa di Planck è così elevata, ha anche permesso di rivelare alcune caratteristiche fino ad oggi sconosciute, che appaiono inspiegabili e che potrebbero richiedere una nuova fisica per essere comprese.
Per i successi di Planck dobbiamo essere particolarmente orgogliosi noi italiani. Molti sono gli scienziati del nostro Paese coinvolti nella missione e si deve ad un team guidato da Nazzareno Mandolesi dell'INAF-IASF di Bologna la realizzazione del Low Frequency Instrument, un insieme di 11 antenne e 22 radiometri posizionati nel fuoco del telescopio. Inoltre il Dipartimento di Fisica dell’Università di Roma La Sapienza, per conto di ASI, ha contribuito alla progettazione dell'HFI, la seconda componente di Planck.
Certo la fotografia del cosmo è lontana dall'essere completa, ma la straordinaria qualità del ritratto fornito dal telescopio permette di aggiungere tasselli importanti per una piena comprensione di quello che è avvenuto nello spazio a miliardi di anni di distanza da noi.