Mentre cresce l’attesa per le nuove scoperte che saranno prevedibilmente annunciate in una conferenza internazionale a Bologna nel prossimo febbraio, la missione scientifica Planck dell’Esa (Agenzia spaziale europea) ha messo la bandierina su una tappa importante. Sabato scorso, 14 gennaio, uno dei due strumenti scientifici che costituiscono la missione, lo strumento Hfi (High frequency instrument) ha completato il suo lavoro. Per commentare questo traguardo, ilsussidiario.net ha raggiunto Marco Bersanelli, astrofisico dell’Università degli Studi di Milano e Deputy principal investigator dell’altro strumento, Lfi (Low frequency instrument).
Quindi una parte della missione si è già conclusa?
Sì, e in perfetto accordo con le previsioni. Il refrigeratore a diluizione ha esaurito la sua scorta di Elio 3 ed Elio 4, la cui combinazione ha mantenuto la temperatura dei bolometri di Hfi a 103 millesimi di grado sopra lo zero assoluto (-273 °C) per trenta mesi consecutivi con una stabilità sbalorditiva.
Come hanno lavorato i due strumenti in tutto questo tempo?
Il satellite Planck è stato lanciato il 14 maggio 2009 in un’orbita a 1,5 milioni di chilometri dalla Terra, quattro volte più lontano della Luna. I due strumenti a bordo, Hfi (ad alta frequenza) a guida francese e Lfi (a bassa frequenza) a guida italiana hanno raccolto dati, insieme e ininterrottamente, con una accuratezza senza precedenti. Al momento del lancio, il requisito minimo di durata della missione era di quindici mesi, ma la performance in volo della strumentazione ha superato ogni aspettativa raddoppiando la durata dell’esplorazione.
E cosa prevedete per l’altro strumento?
Prevediamo che Lfi, il cui funzionamento richiede una temperatura di “soltanto” 269 gradi sotto zero, potrà continuare le sue osservazioni fino all’estate 2012, e forse oltre. Tutto ciò ci consentirà di raccogliere ulteriori informazioni preziose sia per aumentare la sensibilità delle mappe finali (che è proporzionale alla radice quadrata del tempo di osservazione), sia per migliorare la calibrazione degli strumenti e la soppressione di effetti di disturbo sistematici.
Quali sono gli obiettivi di queste vostre ricerche?
Lo scopo di tutto ciò è raccogliere osservazioni del fondo cosmico di microonde (Cosmic microwave background, Cmb), la prima luce dell’universo, con estrema sensibilità (pochi milionesimi di Kelvin) ed elevata risoluzione angolare (10 arcmin). I fotoni della Cmb riempiono uniformemente ogni angolo dell’universo (ce ne sono precisamente 441 in ogni centimetro cubo dello spazio) e ci raggiungono dopo un viaggio di 14 miliardi di anni consentendoci di ascoltare, per così dire, i primi vagiti del cosmo, emessi molto prima della formazione delle galassie, delle stelle e di ogni altra struttura.
Quindi volete capire cosa è successo con il Big Bang?
Lo scopo principale della missione è di gettare luce sui primissimi istanti della storia dell’universo, e l’analisi dei dati è in corso. Ma oltre a scandagliare il Big Bang, Planck sta svelando molti segreti dell’universo a bassa temperatura, gettando luce su fenomeni che vanno dal fondo cosmico infrarosso prodotto dalla nascita delle prime galassie (nelle quali la formazione di nuove stelle era fino a mille volte più rapida di oggi), all’impronta di ammassi e superammassi di galassie in collisione, fino alla formazione di nuove stelle nella Via Lattea. I primi risultati astrofisici di Planck sono stati pubblicati un anno fa, nel gennaio 2011, e nuove scoperte saranno annunciate in una conferenza internazionale che si terrà a Bologna il mese prossimo.
La notizia di oggi è comunque la fine della vita (end-of-life, si dice tecnicamente) di Hfi. Come ha vissuto personalmente la conclusione di questa prima tappa?
Fa uno strano effetto, dopo aver condiviso per quasi vent’anni il lavoro di sviluppo e operazione dei due strumenti Lfi ed Hfi, il pensiero che ora uno dei due occhi di Planck si sia chiuso, abbia smesso di vedere: il nostro Lfi da oggi è un po’ più solo. Ma su questa punta di malinconia domina la soddisfazione per quanto è stato ottenuto finora, e soprattutto la trepidazione per quello che ancora deve succedere. Nei prossimi mesi, infatti, ci aspetta il rush finale: nel 2013 è prevista la pubblicazione dei risultati cosmologici, la cui delicatissima analisi è appena incominciata. Come in ogni avventura, anche in questa di Planck ci si sente sempre all’inizio!