Seleziona una pagina
venerdì, Ott 25

Arancio fuoco, il colore dell’universo antico


Un astrofisico racconta il perché del colore del caldo universo primordiale, dopo un primissimo periodo di plasma trasparente

universo
(foto: Nasa)

Verrebbe da immaginare il Big Bang come un’immane lampo di luce, ma è proprio così? Qual era il colore dell’universo primordiale, ben prima che le stelle popolassero il cosmo? Oggi l’universo è attraversato da onde, a volte per noi visibili, altre volte invisibili ma percepibili dall’occhio di qualche altra specie. Oltre ai colori dello spettro che vediamo, ci sono infatti raggi gamma e raggi X e l’onnipresente nota della radiazione cosmica di fondo. Ma, come racconta l’astrofisico Brian Koberlein su Universe Today, risalendo indietro miliardi di anni la temperatura del cosmo si alza molto e questa variopinta tavolozza di onde si semplifica: l’universo primordiale doveva avere un colore simile all’arancio luminoso del fuoco.

Nel primissimo istante di espansione del cosmo, appena dopo il Big Bang, 13,8 miliardi di anni fa, non c’era luce: la temperatura era troppo elevata. Dobbiamo aspettare soltanto dieci secondi dalla nascita del cosmo affinché appaiano i fotoni. E tuttavia, sostiene l’astronomo, la temperatura ammontava ancora a un miliardo di gradi Kelvin e lo spazio era riempito del plasma di elettroni e fotoni, e dei nuclei di elio e idrogeno. Un ipotetico osservatore, per quanto capace di sopravvivere al caldo, non sarebbe stato comunque in grado di vedere colori perché a tali temperature la luce non penetrava il plasma.

Soltanto 380mila anni di raffreddamento – parliamo comunque di 3.000° gradi Kelvin, circa 2.727° gradi centigradi – avrebbero permesso a elettroni e nuclei di legarsi in atomi e così ai fotoni di correre per lo spaziotempo. Qui comincia il colore. Ma quale?

colore dell'universo
(Crediti immagine: Planck/Ipac)

Per rispondere bisogna pensare a quegli oggetti ideali che in fisica si chiamano corpi neri. Un corpo nero assorbe qualsiasi radiazione elettromagnetica senza rifletterla. La radiazione che un corpo nero emette, e dunque il colore che noi percepiamo di esso, dipende unicamente dalla temperatura. L’universo primordiale, per la sua temperatura quasi uniforme e per le lunghezze d’onda della luce, è paragonabile a un corpo nero e un corpo nero a 3.000 gradi Kelvin ha un colore simile a quello della calda luce emessa da una lampadina da 60 watt. Ma per come noi percepiamo i colori, in rapporto per esempio alla loro luminosità, vedremmo dell’universo primordiale un bagliore arancio, abbastanza simile alla luce di un focolare.

cosmic latte
L’attuale colore dell’universo (immagine: Brian Koberlein)

Col passare del tempo e il progressivo raffreddarsi dell’universo il colore dall’arancio brillante si scurirà, arrossandosi. Sarà l’avvento delle prime stelle, 400 milioni di anni dopo il Big Bang, a portare nuova luce mentre la temperatura continuerà a raffreddarsi fino a raggiungere soltanto i 3 gradi Kelvin sopra lo zero assoluto. E oggi? Come hanno provato a descrivere gli scienziati Karl Galzebrook e Ivan Baldry in uno studio pubblicato su Astrophysical Journal, facendo la media della luce emessa che circola per l’universo, il colore medio dell’universo è qualcosa di simile al latte leggermente macchiato, che appunto hanno chiamato latte cosmico. Anche le stelle, però, si raffredderanno e tra miliardi di anni l’universo resterà una distesa nera.

Potrebbe interessarti anche





Source link