Questo è un concetto artistico dell'espansione metrica dello spazio, dove lo spazio (comprese le ipotetiche porzioni non osservabili dell'universo) è rappresentato di volta in volta dalle sezioni circolari. Notare a sinistra la drammatica espansione (non in scala) avvenuta nell'epoca inflazionistica, e al centro l'accelerazione di espansione. Lo schema è decorato con immagini WMAP a sinistra e con la rappresentazione delle stelle al livello di sviluppo appropriato. Credito:NASA
I ricercatori hanno sviluppato un nuovo modo per migliorare la nostra conoscenza del Big Bang misurando la radiazione del suo bagliore residuo, chiamata radiazione cosmica di fondo a microonde. I nuovi risultati prevedono la larghezza di banda massima dell'universo, che è la velocità massima alla quale qualsiasi cambiamento può avvenire nell'universo.
Il fondo cosmico a microonde (CMB) è un riverbero o bagliore residuo lasciato da quando l'universo era di circa 300, 000 anni. È stato scoperto per la prima volta nel 1964 come un debole rumore onnipresente nelle antenne radio. Negli ultimi due decenni, telescopi satellitari hanno iniziato a misurarlo con grande precisione, rivoluzionando la nostra comprensione del Big Bang.
Achim Kempf, professore di matematica applicata presso l'Università di Waterloo e Canada Research Chair in Physics of Information, ha guidato il lavoro per sviluppare il nuovo calcolo, insieme ad Aidan Chatwin-Davies e Robert Martin, suoi ex studenti laureati a Waterloo.
"È come un video su Internet, " disse Kempf. "Se puoi misurare la CMB con una risoluzione molto alta, questo può parlarti della larghezza di banda dell'universo, in modo simile a come la nitidezza dell'immagine video sulla tua chiamata Skype ti dice la larghezza di banda della tua connessione Internet."
Lo studio appare in un numero speciale di Fondamenti di fisica dedicato al materiale presentato da Kempf alla Specola Vaticana a Roma lo scorso anno. Il workshop internazionale dal titolo, Buchi neri, Onde gravitazionali e singolarità spazio-temporali, ha riunito 25 fisici di spicco di tutto il mondo per presentare, collaborare e informare sugli ultimi progressi teorici e dati sperimentali sul Big Bang. L'invito di Kempf è stato il risultato di questo documento in Lettere di revisione fisica .
"Questo tipo di lavoro è altamente collaborativo, " disse Kempf, anche un affiliato al Perimeter Institute for Theoretical Physics. "È stato fantastico vedere alla conferenza come sperimentali e teorici si ispirano a vicenda".
Mentre in Vaticano, Anche Kempf e altri ricercatori presenti hanno condiviso il loro lavoro con il Papa.
"Il Papa ha un grande senso dell'umorismo e si è fatto una bella risata con noi sul tema della materia oscura, " disse Kempf.
Squadre di astronomi stanno attualmente lavorando a misurazioni ancora più accurate del fondo cosmico a microonde. Utilizzando i nuovi calcoli, queste imminenti misurazioni potrebbero rivelare il valore della larghezza di banda fondamentale dell'universo, raccontandoci così anche della cosa più veloce che sia mai accaduta, il big Bang.
