Polarizzazione primordiale B: fermi tutti.

planck-view-bicep2-fieldVi ricordate la primavera scorsa quando con squilli di tromba e rullii di tamburi veniva annunciata la scoperta dei “modi B” primordiali risalenti al Big Bang.
Cosa sono i nodi B? Non ve lo ricordate?

Allora faccio un passo indietro.
Secondo la relatività generale di Einstein un evento così violento (Big Bang) avrebbe generato delle spaventose onde gravitazionali, disturbi dello spazio tempo che si propagano nello spazio come onde.
Ma siccome non siamo stati in grado di rilevarle direttamente si è cercato di trovarle proprio sulla radiazione cosmica di fondo.
Si è cercato in definitiva di scoprire come le onde gravitazionali abbiano influenzato la polarizzazione della luce, cioè la direzione in cui si propaga in un campo elettrico.

polarizzazione2I raggi di luce polarizzati normalmente sotto gli effetti di onde gravitazionali tendono a disporsi a vortice in “modo B“.
Gli scienziati hanno quindi dedotto come le polarizzazioni dell’intera radiazione elettromagnetica primordiale si sarebbero disposte.
Quello che rimaneva da fare era osservare di nuovo il fondo cosmico con un telescopio talmente forte che mostrasse anche le polarizzazione della luce.
Questo è stato fatto dai ricercatori di Bicep2 (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization), con un telescopio sensibile alle microonde installato in Antartide, rilevando quello che viene chiamata “polarizzazione primordiale B“.

Qual’è la novità!
Non c’è ancora alcuna prova certa dei “modi B”.
Dopo quasi un anno dall’annuncio che il 17 marzo scorso suscitò, in tutto il mondo, un clamore paragonabile a quello della scoperta del bosone di Higgs, arriva così il momento della delusione.

A sancire ufficialmente la fine del sogno, un inedito lavoro “a quattro mani” dei due team una volta rivali: quello appunto di BICEP2 da una parte, e la poderosa squadra di scienziati del telescopio spaziale Planck dell’ESA dall’altra.

espansione cosmicaCosa è successo?
In realtà i primi dubbi erano già avvenuti da qualche tempo dalle mappe prodotte dal consorzio di Planck dell’emissione polarizzata della polvere a elevate latitudini con possibili contaminazioni da parte dei cosiddetti foregrounds. E così è stato.
Il telescopio antartico BICEP2 non avrebbe registrato nient’altro che le emissioni delle polveri cosmiche.

Come è possibile penserete? Come è possibile che qualificati scienziati abbiano preso una simile cantonata?
Lo spiega il responsabile di BICEP2 della Harvard University: Quando rilevammo per la prima volta il segnale ci affidammo ai modelli d’emissione di polvere galattica disponibili all’epoca. Modelli che sembravano indicare che la regione di cielo scelta per le osservazioni presentasse un contributo in polarizzazione dalla polvere assai inferiore al segnale da noi rilevato.

In altre parole, avendo osservato un’area ritenuta relativamente incontaminata dalla polvere, il team BICEP2 aveva interpretato il segnale come di probabile origine cosmologica.

Ma allora queste onde gravitazionali dovute al Big Bang ci sono o non ci sono.
Gli stessi scienziati non chiudono alcuna porta sull’esistenza delle onde gravitazionali generate al momento del Big Bang. Ciò non invalida in alcun modo l’ipotesi dell’inflazione cosmica.

I team di Planck e BICEP2 hanno deciso di unire le forze, e la caccia al segnale che potrebbero aver lasciato le onde gravitazionali primordiali continua, a ritmo più serrato che mai.

A questo punto qualcuno di voi si starà domandando cosa c’entra l’immagine in alto.
E’ l’immagine ottenuta tramite Planck della porzione di cielo osservata da BICEP2. La scala cromatica rappresenta le emissioni dalla polvere, mentre le linee indicano l’orientamento del campo magnetico galattico, rilevato misurando la direzione della luce polarizzata emessa dalla polvere.
L’area tratteggiata identifica una piccola regione di cielo osservata da BICEP2 e dal Keck Array, due esperimenti situati al Polo Sud, nella quale era stata ipotizzata una possibile presenza dei “modi B” primordiali. L’intera immagine copre un’area di cielo di 60° di lato.

(fonte: MediaInaf)

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Ingegnere. Io sono responsabile di quello che dico, non di quello che capisci tu. (Massimo Troisi)
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3 risposte a Polarizzazione primordiale B: fermi tutti.

  1. MARGHIAN ha detto:

    Se la gravità devia la luce, c’e da pensare che una espansione, l’inflazioni iniziale eccetera, abbia polarizzato al quanto la luce. Cosa risultata non evidente (una teoria che deve essere dimostrata con delle prove inequivocabili, e non sembra essere questo il caso). Colpa della polarizzazione da polvere cosmica, l’abbaglio. Ecco, allora c’era piu’ polvere di quanto non si pensasse. E la ricerca delle onde gravitazionali continua. Ma ora io mi chiedo, come si deduce la struttura dela gravità in onde? Si deve aspettare un fenomeno violento come il big bang, o comunque notevole? Come si dice: per vedere le onde gravitazionali si dovrebbe dare un calcio al Sole, o qualcosa di simile come studiare due stelle di neutroni o due buchi neri, in orbite vicine tra di loro. Ciao.

    Marghian

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    • bruce ha detto:

      Ciao marghian, questi argomenti lasciano spazio a molte considerazioni, altrettanto interessanti.
      Le onde gravitazionali per esempio. L’onda primordiale c’è stata una sola volta quando è avvenuto il grande botto 13,8 miliaridi di anni fa. La domanda che una persona normale si farebbe è come è possibile registrare un avvenimento così lontano nel tempo.
      Dai suoi effetti.
      Le onde di uno tsunami lasciano il segno dopo il suo passaggio, le macerie, la distruzione , la modifica del territorio. L’onda gravitazionale promordiale per gli scienziati non poteva non lasciare le proprie tracce del suo passaggio. Ma quali?
      Sappiamo che al momento del Big Bang c’è stata la cosddetta inflazione, poi si sono accese le stelle e poi il botto. Come avviene nei fulmini. Secondo gli scienziati questa esplosione ha generato una onda di pressione che ha colpito la luce. Ora quelli di BICEP2 hanno pensato che ci sarebbero rimaste le tracce proprio sulla luce stessa. Ragionamento giusto, soltanto che non hanno tenuto in debita considerazione che anche quelle parte dello spazio da loro esaminata era influenzata dalla polvere cosmica. Ma prima o poi la troveranno.
      Per quanto riguarda le onde gravitazionali tra le masse dei pianeti e il sole, per esempio, beh anche per quelle si possono registrare i suoi effetti solo se una di esse si sposta dal momento che si era ottenuto l’equilibrio tra le forze. Le formule (equazioni) che le rappresentano sono traducibili in grafici. Per le onde elettromagnetiche sono grafici sinusoidali, mentre quelle gravitazionale tra gli astri rispondono alla legge di attrazione tra le masse che dipende dalla loro grandezza e dalla distanza al quadrato. Quindi giusta la tua affermazione che per vedere gli effetti di una onda gravitazionale bisogna dare un calcio al sole anche se forse è più facile darla alla Terra 😆
      E’ anche vero che onde gravitazionali si generano dalle esplosioni di una stella, ma in questo caso mi sembra che gli scienziati siano più interessati a studiare le emissioni dei raggi gamma.
      bruce

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