Foto: ESA

Svelare definitivamente i segreti dell’Universo: ci riusciremo? Forse no, ma è innegabile che negli ultimi anni lo studio del cosmo stia vivendo una fase di crescita impetuosa. Le osservazioni da satellite, dai grandi telescopi terrestri e dai rivelatori di onde gravitazionali stanno disegnango una nuova immagine del cielo, con la scoperta di fenomeni inaspettati e la clamorosa conferma di eventi astrofisici la cui osservazione è stata a lungo attesa.

Di questo si è parlato lo scorso 17 ottobre nell’incontro dal titolo “Svelare l’Universo” presso il Centro culturale Altinate San Gaetano, con la partecipazione di tre astrofisici di fama internazionale come Willy Benz (direttore del Centro Nazionale Svizzero “PlanetS”), Marica Branchesi (ricercatrice al Gran Sasso Science Institute dell’Aquila) e Licia Verde (docente all’Istituto di Scienze cosmologiche dell’università di Barcellona).

L’incontro è stato organizzato dal Dipartimento di Fisica e Astronomia “Galileo Galilei”, recentemente selezionato tra i centri di eccellenza delle università Italiane con un progetto su la “Fisica dell’Universo”, che vede la collaborazione delle sezioni padovane dell’Infn e dell’Inaf.

La scoperta dell'esistenza di pianeti extra-solari con caratteristiche simili al pianeta Terra, l'osservazione tramite le onde gravitazionali emesse della fusione di buchi neri e altri oggetti astrofisici, la conferma che l'energia dell'Universo è dovuta per il 95% a misteriose forme di materia ed energia oscura, stanno rivoluzionando il nostro modo di conoscere il cosmo e interpretarne le proprietà fisiche.

“La cosmologia è lo studio dei componenti, della struttura, dell’origine e dell’evoluzione dell’Universo – spiega Licia Verde –. L’idea è che da un modello costruito sulla fisica così come la sperimentiamo qui sulla Terra si possa arrivare a una spiegazione di quello che vediamo lì fuori”. Un viaggio che non è solo nello spazio ma anche nel tempo: “Più lontano guardiamo, più studiamo il passato del nostro Universo e quindi possiamo vedere ‘in diretta’ la sua evoluzione”. Laureata in Fisica a Padova, prima di andare a Barcellona Licia Verde è stata ricercatrice a Princeton e docente presso l'università della Pennsylvania, dando contributi cruciali in diversi campi di ricerca in ambito cosmologico, in particolare sul Fondo Cosmico delle Microonde. “La materia come la conosciamo corrisponde appena al 5% della composizione dell’Universo – continua la scienziata –; il 25% è costituito da materia oscura e un altro 70% da energia oscura, da cui deriva l’accelerazione dell'espansione del cosmo. Più di questo non sappiamo, al momento ci sono più domande aperte che risposte”.

Secondo Marica Branchesi, che ha lavorato a lungo con agli interferometri Ligo e Virgo, “Oggi abbiamo un nuovo strumento per osservare l'universo, le onde gravitazionali, con le quali possiamo vedere quello che prima era invisibile e che in futuro potremo utilizzare ad esempio l'espansione dell'Universo, perché ci permettono di calcolare le distanze sulla base della loro ampiezza”. Una rivoluzione che secondo Branchesi, considerata da Nature e da Time tra le personalità scientifiche contemporanee più importanti, sta cambiando anche il modo di fare ricerca: “Oggi non si lavora più da soli, queste grandi scoperte sono il risultato delle diversità di tanti scienziati che si mettono insieme con esperienze anche differenti, ad esempio gli astronomi con i fisici teorici e sperimentali”.

Willy Benz, allievo di Michel Mayor (appena insignito del Nobel per la Fisica), si occupa soprattutto di pianeti al di fuori del sistema solare, di cui è considerato uno dei massimi esperti. “Lo studio degli esopianeti corrisponde a un sogno antico dell’umanità, che da sempre si interroga sull’esistenza della vita in altre parti dell’Universo – spiega a Il Bo Live l’astrofisico svizzero –. Non è un’impresa facile perché si tratta di osservare oggetti lontanissimi, molto piccoli e opachi che orbitano intorno alle stelle, miliardi di volte più grandi e brillanti. Qui la sfida cruciale è trovare il modo di ottenere immagini con un livello di risoluzione e di contrasto sempre più alti, e al momento non abbiamo strumenti e telescopi abbastanza precisi”. Per questo entro il 2019 verrà lanciata la missione europea CHEOPS, di cui Benz è responsabile scientifico e che riunisce 11 Paesi tra cui l’Italia, incaricata di sviluppare le ottiche. “L’obiettivo principale non è quello di trovare nuovi pianeti, anche se probabilmente accadrà anche questo, ma di studiare meglio quelli che conosciamo già, misurandone la grandezza e le altre caratteristiche con la massima precisione di cui siamo capaci. Cercheremo di scoprire qualcosa in più oltre al fatto che esistono: in particolare di cosa sono fatti e se hanno un’atmosfera, la loro temperatura e se ci sono tracce di acqua sulla loro superficie”. Nuove esaltanti sfide per le prossime generazioni di studiosi.