Amedeo Balbi, Il buio oltre le stelle, 2010

quel tipo particolare di radiazione elettromagnetica alla quale diamo

Tutte queste forme di radiazione elettromagnetica trasportano energia e

di Herschel corrispondono alla radiazione infrarossa, e che il

in realtà scoperto la radiazione ultravioletta. ¶ Nel 1802 Thomas Young

fenomeno più generale, la radiazione elettromagnetica. Negli anni successivi

c’erano, oltre alla radiazione infrarossa scoperta da Herschel

più in generale la radiazione elettromagnetica) colpiva alcuni materiali

era compreso che la radiazione elettromagnetica trasportava energia e

Einstein ipotizzò che la radiazione elettromagnetica fosse composta di

proporzionale alla frequenza della radiazione. Secondo Einstein, aumentare l

non l’energia della radiazione: un maggior numero di

aumentando la frequenza della radiazione, e quindi l’energia

potesse essere trasportata dalla radiazione elettromagnetica solo in “pacchetti

in una emissione di radiazione elettromagnetica.) Ora, immaginiamo di

pareti perfettamente riflettenti. La radiazione termica emessa dal gas

il gas) e la radiazione elettromagnetica. Si potrà quindi

parlare di temperatura della radiazione (per definizione, la stessa

descrizione fisica adeguata della radiazione contenuta nella scatola, che

storiche, si chiama anche radiazione di corpo nero. (Se

po’ artificioso, pensate alla radiazione elettromagnetica che si trova

con buona approssimazione, una radiazione di corpo nero.) I

la materia e la radiazione non potesse assumere valori

l’energia totale della radiazione di corpo nero restasse

Planck. Il mistero della radiazione di corpo nero era

comprensione della natura della radiazione di corpo nero permise

che prevedeva che la radiazione termica emessa a una

frequenze. In seguito la radiazione di corpo nero diventò

lunghezza d’onda della radiazione emessa. Dal momento che

ragionevolmente supposto che la radiazione elettromagnetica presente nella nostra

semplicemente la sovrapposizione della radiazione emessa dalle singole stelle

con buona approssimazione, emette radiazione di corpo nero, con

di spiegarla con la radiazione termica emessa dalle stelle

liberare grandi quantità di radiazione elettromagnetica nota come radiazione

radiazione elettromagnetica nota come radiazione di sincrotrone. Ma da

diversa la quantità di radiazione elettromagnetica emessa da questi

calore e quindi di radiazione elettromagnetica (nel caso dei

dalla trottola stessa. La radiazione di sincrotrone emessa in

è una protezione dalla radiazione elettromagnetica proveniente dall’esterno

e, in parte, la radiazione infrarossa. In altre parole

invisibile del cosmo. La radiazione infrarossa (la prima radiazione

radiazione infrarossa (la prima radiazione invisibile, scoperta da Herschel

con una sorgente di radiazione termica a temperatura nota

da un sorgente di radiazione termica a 2,3 K, mentre

K). Un fondo di radiazione onnipresente, proveniente non da

di un fondo di radiazione a microonde come conseguenza

per “la scoperta della radiazione cosmica di fondo nelle

prima volta trasparente alla radiazione, circa trecentottantamila anni dopo

esistenza del fondo di radiazione a microonde è in

il fatto che la radiazione di fondo fosse in

caso del fondo di radiazione cosmica, come abbiamo già

stessa, quella tipica della radiazione termica emessa dalla materia

Max Planck: materia e radiazione elettromagnetica in equilibrio alla

in grado di ricevere radiazione elettromagnetica intorno a una

del Nobel) che quella radiazione proveniva davvero dall’universo

del fondo cosmico di radiazione era la distribuzione della

che l’intensità della radiazione a microonde era estremamente

impresse nel fondo di radiazione a microonde le tracce

variazioni nella temperatura della radiazione cosmica di fondo in

energetica del fondo di radiazione su un ampio intervallo

COBE in poi, la radiazione cosmica di fondo è

variazioni nell’intensità della radiazione di fondo usando sofisticati

risoluzione del fondo di radiazione, in cui ogni lieve

tradizionali. Lo studio della radiazione di fondo, l’invisibile

chiarito la natura della radiazione di corpo nero) sta

il fondo cosmico di radiazione, il lontano muro di

cui ci giunge la radiazione di fondo a microonde

il fondo cosmico di radiazione a microonde, non vediamo

di emettere luce e radiazione elettromagnetica (qualche centinaia di

all’onnipresente fondo di radiazione, l’universo conteneva in

Come abbiamo visto, la radiazione cosmica di fondo porta

lungo e complesso – la radiazione cosmica di fondo non

Guardare una mappa della radiazione di fondo, con le

e un elettrone) dalla radiazione ultravioletta emessa copiosamente dalle

delle prime galassie. La radiazione di fondo, interagendo con

oscura? ¶ Un atomo emana radiazione elettromagnetica quando i suoi

l’emissione di una radiazione con lunghezza d’onda

di processi che emettono radiazione molto più intensa nello

provengono i fotoni della radiazione di fondo a microonde

stata l’osservazione della radiazione cosmica di fondo. Come

la prima volta la radiazione cosmica di fondo con

un’altra forma di radiazione elettromagnetica) in quantità sufficiente

la piccola quantità di radiazione termica che essi irradiano

che non emettono molta radiazione elettromagnetica. Oltre ai pianeti

neutroni, elettroni, neutrini e radiazione elettromagnetica in equilibrio termico

una enorme quantità di radiazione elettromagnetica, che oggi osserviamo

una grande quantità di radiazione elettromagnetica. La presenza di

che esse emettono facilmente radiazione elettromagnetica. ¶ La materia oscura

maniera molto simile alla radiazione elettromagnetica (i fotoni, che

fotoni, che compongono la radiazione elettromagnetica e si muovono

nel fondo cosmico di radiazione a microonde. Erano le

del plasma e la radiazione. I semi osservati da

in grado di emettere radiazione elettromagnetica, è costituita da

emettono grandi quantità di radiazione elettromagnetica ad alta frequenza

di quella che emette radiazione elettromagnetica, sia sotto forma

a loro volta emettono radiazione (per un meccanismo che

rivelare questo tipo di radiazione (come MAGIC o hess

o altre forme di radiazione elettromagnetica. Sono completamente invisibili

le varie forme di radiazione elettromagnetica che giungono a

del Big Bang, una radiazione che ci racconta l

di sola materia e radiazione, e con costante cosmologica

contiene soltanto materia (o radiazione elettromagnetica di corpo nero

dovrebbe eliminare tutta la radiazione elettromagnetica. Ma qualunque stato

i fotoni), ovvero una radiazione di corpo nero caratteristica

la descrizione quantistica della radiazione elettromagnetica, che prevede l

proporzionale alla frequenza della radiazione. Possiamo visualizzare ciascun fotone

assenza di materia e radiazione), ma la costante cosmologica

presenza di particelle e radiazione negli istanti iniziali dell

la materia e la radiazione elettromagnetica. Durante gli anni

nell’immane bagno di radiazione finale, sarebbe stata pronta

un fondo cosmico di radiazione erano basati proprio su

il fondo cosmico di radiazione si sarebbe raffreddato sempre

e neutrini – e di radiazione di corpo nero a

della materia e della radiazione. I suoi effetti sulle

uniforme di materia e radiazione elettromagnetica, alterata da minuscole

priva di materia e radiazione, in cui l’energia

Field, le mappe della radiazione cosmica di fondo ottenute

Un libro divulgativo sulla radiazione cosmica di fondo a