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Greg Rakozy

Planck, parte la corsa alla scoperta

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È ormai ufficiale da dicembre, infatti, la notizia di un un’ulteriore proroga del progetto promosso dall’Agenzia spaziale europea (Esa) il cui obiettivo è lo studio della radiazione cosmica di fondo. Si tratta dell’energia residua del Big Bang, l’esplosione che ha generato l’universo. Recuperare queste tracce fossili significa fare un salto nel tempo, e quindi vedere come appariva l’universo quando aveva appena 380mila anni. Un progetto che vede l’Italia impegnata in prima linea, e in particolare a Trieste l’Inaf-Osservatorio astronomico, ma anche la Sissa e l’Università. Del progetto, dei primi obiettivi raggiunti e di altro ancora abbiamo parlato con Fabio Pasian, coordinatore del progetto Planck per l’Osservatorio astronomico.


Innanzitutto cos’è Planck?
“È il primo osservatorio spaziale europeo dedicato allo studio della radiazione cosmica di fondo”.
Intitolata al Nobel per la fisica del 1918, il tedesco Max Planck, inizialmente la missione si chiamava Cobras/Samba…
“Il nome originario deriva dalla fusione di due progetti per la misurazione del fondo cosmico – uno italiano e uno francese – presentati nel ’92 all’Esa insieme a una cinquantina di altre proposte. L’idea italiana (Cobras) proponeva la misurazione del fondo attraverso la registrazione delle frequenze più basse, le micro-onde per capirci; quella francese (Samba) attraverso la registrazione di quelle più alte, la radiazione infrarossa. Approvato un progetto congiunto nel ’97, l’anno dopo sono stati scelti i Consorzi che si sarebbero occupati della missione. Il 14 maggio 2009, infine, il lancio del satellite da Kourou, trasmesso in diretta all’Osservatorio astronomico di Trieste”.
Come funziona la missione?
“Sul satellite sono installati due strumenti: l’Lfi (Low frequency instrument – lo strumento destinato a captare le radiazioni a bassa frequenza) e l’Hfi (High frequency instrument – quello per le radiazioni ad alta frequenza). Per evitare che la luce solare diretta o riflessa danneggi le delicate apparecchiature, il satellite è stato posizionato a circa 1,5 milioni di chilometri dalla Terra, dalla parte opposta rispetto al Sole: Terra, Luna e Sole si trovano così rispetto a Planck lungo la stessa direzione, opposta a quella di osservazione”.
Cosa è stato fatto finora a Trieste?
“Il lavoro principale è consistito nel controllo del funzionamento degli strumenti, nella raccolta e verifica dei dati, e nella trasposizione dei dati nelle mappe del cosmo. Dalle mappe si ricavano i prodotti che ora per la prima volta sono in corso di distribuzione alla comunità scientifica. Si tratta del primo catalogo pubblico delle sorgenti, cioè delle galassie osservate da Planck: uno strumento importante perché permette di individuare le sorgenti più interessanti da puntare con Herschel, osservatorio lanciato assieme a Planck ma che a sua differenza si occupa di osservare, in maniera approfondita, solo la parte del cielo che si è deciso di analizzare”.
Vi sono state scoperte interessanti?
“Per il momento una delle cose più interessanti è stato scoprire che la polvere della nostra galassia, e cioè la materia non aggregata, in realtà si raccoglie in filamenti. Inoltre sono stati osservati fenomeni di formazione stellare nella nebulosa di Orione. Questo ci permetterà di comprendere i complessi aspetti della fisica che governa questi fenomeni. Per chi non è del mestiere può essere curioso sapere che tutto ciò non viene visto con gli occhi, ma attraverso l’elaborazione dei dati alfanumerici inviati dagli strumenti, che registrano radiazioni che l’occhio umano non può captare”.
Perché la missione è stata prolungata?
“Ogni osservazione completa di tutto il cielo dura circa sei mesi. Poiché le strumentazioni prevedono un margine d’errore, con più passate è possibile fare una media dei dati raccolti, e quindi esser più precisi. Poiché la missione sta andando bene, tempo fa si è deciso di prolungarla di un anno; a dicembre la notizia di un’ulteriore proroga di dodici mesi destinata, tuttavia, solo all’Lfi”.
Come mai solamente l’Lfi?
“Perché tra un anno l’elio liquido per il sistema di raffreddamento dell’Hfi si sarà consumato del tutto. Si è deciso dunque di continuare con un solo strumento per portare a casa ancora qualche dato, e migliorare così la precisione delle nostre misure”.
Qual è il ruolo dell’Italia in tutto questo?
“Direi determinante. Oltre ad essere uno dei due Paesi che hanno proposto il progetto, ha contribuito alla realizzazione di entrambi gli strumenti e soprattutto coordinato la costruzione dell’Lfi. Sempre all’Italia è stato affidato il compito di coordinare l’elaborazione dei dati dell’Lfi, ruolo rilevante che è spettato all’Osservatorio astronomico di Trieste (dove Andrea Zacchei ha occupato il ruolo di responsabile della raccolta dati); sono state coinvolte pure l’Università attraverso la figura di Anna Gregorio del dipartimento di Fisica (responsabile delle operazioni di Lfi), e la Sissa, che attraverso l’analisi delle mappe prodotte si occupa dello studio delle sorgenti e del fondo cosmico. Di quest’ultima attività è responsabile Carlo Baccigalupi; e come non ricordare Luigi Danese, sempre della Sissa, che è stato uno dei primi proponenti del progetto e svolge un’attività scientifica di altissimo livello. Si tratta comunque di un immenso lavoro di équipe, centinaia di persone in una ventina di Paesi”.
Il peso dell’Italia dunque nel panorama della ricerca cosmologica non è trascurabile…
“I cosmologi italiani, cioè gli scienziati che studiano le origini dell’universo, sono tra i più bravi al mondo; lo stesso vale per gli strumentisti e per le attività di coordinamento delle missioni. Finora il sistema universitario ha prodotto persone brillanti”.
Ma?
“Si sta investendo poco o nulla sul ringiovanimento della classe insegnante nelle università. Per uno scienziato a ogni età corrisponde, si può dire, una sorta di “maggiore o minore elasticità mentale”: più si è giovani e più si deve essere specializzati in un determinato settore della materia da insegnare. Più si cresce e più si acquisiscono capacità ed esperienza che possono esser sfruttate in altro modo, ad esempio in attività di coordinamento”.
Quindi tra un po’ mancheranno docenti?
“Stiamo creando un buco generazionale di insegnanti e, di conseguenza, un buco di persone con conoscenze specialistiche; se tra un paio d’anni il problema della fuga di cervelli scomparirà non sarà perché è stato risolto, ma semplicemente perché le università non saranno più in grado di formare cervelli”.
Quanto investe l’Italia nella ricerca scientifica sullo spazio?
“Anche se non molti, gli investimenti ci sono. Il Ministero finanzia il funzionamento degli istituti e una piccola somma destinata alla ricerca di base; il resto è a carico dell’Agenzia spaziale italiana che, inoltre, finanzia direttamente la partecipazione italiana all’Esa e, come “extra”, i progetti in cui sono coinvolti i nostri scienziati. All’Italia, ad esempio, il Planck è costato circa 30 milioni di euro”.
Insomma, gli investimenti ci sono, ma purtroppo sono a malapena sufficienti perché la ricerca aerospaziale costa…
“Costa tantissimo: Planck, ad esempio, che è una missione media, costa complessivamente intorno agli 800 milioni di euro”.
Un esempio di “buone pratiche” nel settore aerospaziale?
“La Francia. Investendo parecchio nella costruzione di apparecchiature da mandare nello spazio, ha creato un circolo virtuoso tra ricerca e industria in base al quale ciò che si guadagna con le commesse è di gran lunga maggiore di quanto si investe nella ricerca. Va inoltre ricordato che la francese Thales è la prima azienda europea nei sistemi satellitari. Ad essa si è unita l’Alenia (del gruppo Finmeccanica), formando Thales Alenia Space, di cui però i francesi possiedono il 67%”.
Tornando a Planck, qual è stato il momento più emozionante della missione?
“Beh, il lancio non ha paragone… tuttavia in base al proprio ruolo ognuno potrebbe dare una risposta diversa. Per quanto mi riguarda il momento più emozionante è stato qualche giorno dopo, quando sugli schermi neri dei computer sono iniziati ad apparire i primissimi dati della telemetria dell’Lfi”.
Il prossimo obiettivo?
“Misurare i modi “B” della radiazione polarizzata del fondo cosmico, e cioè la traccia delle onde gravitazionali prodotte dal Big Bang. Un ulteriore passo, fondamentale per la ricerca cosmologica, sarà lo studio della distribuzione dell’energia oscura nell’universo, cioè quel 76% della componente dell’universo di cui si sa molto, molto poco”.
Corinna Opara


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