Negli anni Sessanta, la scoperta della radiazione cosmica di fondo (CMB) da parte di Arno Penzias e Robert Wilson ha fornito prove convincenti per la teoria del Big Bang, proposta un secolo fa da padre Georges Lemaître, fisico e sacerdote dell’arcidiocesi di Mechelen, in Belgio. La sonda Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) della NASA, lanciata nel 2001, ha consentito di tracciare una mappa dettagliata di quella radiazione residua del Big Bang. Di recente, il ricercatore aggiunto dell’Osservatorio Vaticano padre Adam D. Hincks S.I. e i suoi collaboratori hanno «estratto» dati interessanti da un telescopio particolare per precisare meglio le caratteristiche del Big Bang.
Si sono valsi dell’Atacama Cosmology Telescope (ACT), un telescopio di sei metri di diametro situato alla vertiginosa altitudine di 5.200 metri sul Cerro Toco, nel deserto di Atacama, nel Cile settentrionale. C’è da precisare un dettaglio: l’ACT, progettato per effettuare misurazioni ad alta risoluzione della CMB, che gli astronomi studiano per conoscere l’universo primitivo, non esiste più, perché è stato dismesso nel 2022 per far posto a nuovi telescopi. Ma Hincks e i suoi collaboratori hanno utilizzato i dati ACT in archivio in maniera così fruttuosa da produrre, nel 2024, più di una dozzina di articoli correlati all’ACT e di pre-print ArXiv. Fra questi:
- «The Atacama Cosmology Telescope: A Measurement of the DR6 CMB Lensing Power Spectrum and Its Implications for Structure Growth» e «The Atacama Cosmology Telescope: DR6 Gravitational Lensing Map and Cosmological Parameters», entrambi pubblicati su The Astrophysical Journal nel febbraio di un anno fa. Questi articoli hanno presentato nuove misurazioni, relative a un’ampia porzione del cielo, di distorsioni della CMB (lensing) causate dalla gravità di oggetti dotati di massa. I loro risultati forniscono una conferma indipendente del fatto che l’universo è spazialmente piatto, è conforme alla relatività generale ed è descritto molto bene dal modello Lambda-CDM: un modello matematico della teoria del Big Bang che contiene una costante cosmologica, Lambda (Λ), associata all’energia oscura; la «materia oscura» fredda; e la materia ordinaria. Inoltre aprono una promettente strada alla fisica dei neutrini tramite il lensing che potrà essere utilizzata nelle prossime indagini CMB svolte dalla Terra.
- «Atacama Cosmology Telescope: The persistence of neutrino self-interaction in cosmological measurements», pubblicato in Physical Review D sempre nel febbraio 2024. Qui gli autori hanno utilizzato i dati ACT per ricercare la presenza di autointerazione dei neutrini nella CMB.
- «Atacama Cosmology Telescope: High-resolution component-separated maps across one third of the sky», pubblicato in Physical Review D a marzo 2024. Le mappe menzionate nel titolo riguardano la CMB.
- «The Atacama cosmology telescope: flux upper limits from a targeted search for extragalactic transients», pubblicato in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society ad aprile 2024. Questo articolo lascia da parte il Big Bang, usando i dati ACT per studiare fenomeni di breve durata come le esplosioni di raggi gamma in fonti distanti.
Padre Hincks e i suoi collaboratori hanno utilizzato i dati ACT anche per concentrarsi su qualcosa di più vicino a casa. Lo studio scientifico «The Atacama Cosmology Telescope: Millimeter Observations of a Population of Asteroids or: ACTeroids» è apparso su The Astrophysical Journal nell’aprile 2024. In questo caso gli studiosi si sono concentrati sugli asteroidi, piccoli corpi all’interno del nostro sistema solare che orbitano principalmente tra Marte e Giove, rilevati dall’ACT fra il 2017 e il 2021. Finora i progressi su alcune questioni relative agli asteroidi, scrivono gli autori, «sono stati ostacolati dalla mancanza di indagini sistematiche» di determinati tipi. «Sul campo hanno a lungo prevalso osservazioni mirate di asteroidi, che richiedono notevoli risorse di osservatorio […]. Gli esperimenti sulla radiazione cosmica di fondo (CMB), che esaminano ampie aree del cielo […], promettono di elaborare cataloghi di asteroidi ampi e ben calibrati. Le osservazioni degli asteroidi con strumenti di indagine hanno il vantaggio di essere “gratuite”: è richiesta solo l’analisi necessaria a estrarre informazioni dai dati esistenti e non servono nuove osservazioni».
Esaminare vecchi dati di un telescopio dismesso per trovare nuovi risultati è certamente un uso creativo delle risorse esistenti. Anche il programma Adjunct Scholars della Specola Vaticana potrebbe essere definito come un uso creativo delle risorse esistenti, in quanto a una selezione di astronomi e studiosi che non risiedono presso l’Osservatorio fornisce il pieno accesso alle strutture della Specola, incluso l’alloggio presso la foresteria, quando richiesto. Questi studiosi contribuiscono in modo significativo all’attività di ricerca dell’Osservatorio.
