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Il futuro dopo Planck
Scritto da Fabio Finelli
Ultimo aggiornamento: 10.01.2011
08 maggio 2009

La comunità scientifica pone le misure accurate delle anisotropie in polarizzazione del CMB come principali obiettivi di una missione spaziale successiva a Planck. Coordinamento in questa direzione è già avvenuto sia in Europa che negli Stati Uniti. E' anche opportuno sottolineare che molte missioni per osservare le anisotropie di CMB da terra e da pallone a sensibilità e risoluzione elevate su una frazione di cielo sono in operazione ed in continuo progetto.

La radiazione cosmica di fondo è polarizzata per circa il 5% nel modo "E": una misura più accurata rispetto a quella che farà Planck potrà fornirci ulteriori informazioni sulla reionizzazione dell'universo e sulla cinematica delle perturbazioni primordiali. Il modo "B" ha essenzialmente due contributi molto diversi: uno legato alle onde gravitazionali prodotte nell'universo primordiale ed uno legato alla deflessione del modo "E" lungo la direzione di propagazione dalla superficie di ricombinazione ed alla creazione di un modo "B". Questi due contributi non sono degeneri nello spettro angolare e nella statistica delle anisotropie di CMB, anche se il primo può essere dominante per scale angolari inferiori a 2 gradi, mentre il secondo è sicuramente rivelabile su scale più piccole.

Questi due contributi contengono informazioni scientifiche completamente diverse: la scoperta del primo costituirebbe un'altra rivelazione indiretta delle onde gravitazionali - precedentemente premiata con un Nobel ad Hulse e Taylor nel 1993 per l'effetto della radiazione gravitazionale nel periodo della pulsar PSR 1913 + 16 - e rivoluzionerebbe la fisica delle particelle oltre alla cosmologia.

L'ampiezza del primo contributo è infatti legata alla scala di energia a cui le onde gravitazionali vengono generate in una fase primordiale: questa scala di energia è comunque ignota e potrebbe essere al di sotto della sensibilità realistica di ricevitori o del contributo astrofisico. Lo spettro del modo "B" dovuto alla deflessione contiene invece informazione legata ad altri parametri cosmologici, quali la materia oscura - neutrini inclusi -, l'energia oscura e la curvatura spaziale, e la sua ampiezza può essere presa come obiettivo per la sensibilità di una missione di quarta generazione.