Quale fu il primo colore dell'Universo?

380.000 anni dopo il Big Bang, quando l'Universo smise di essere un unico ammasso di plasma caldo e denso, apparve un primo colore, diffuso, in ogni direzione...

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La prima volta che l'universo fu visibile, aveva questo aspetto. In tutte le direzioni. Ovunque. | Planck/IPAC

Prima del Big Bang non c'era il nero, perché (per quel che ne sappiamo) non c'era proprio niente. Il Big Bang stesso è invece spesso rappresentato come un'esplosione bianca (per il semplice fatto che per parlarne, a volte, dobbiamo rappresentarlo in qualche modo...), ma all'inizio di tutto non c'erano ancora i fotoni, che sono le particelle della luce, quindi il Big Bang non ha colore.

 

Lasciare raffreddare. Solo qualche frazione di secondo dopo il Big Bang l'Universo si è raffreddato abbastanza da permettere l'esistenza dei fotoni. I nuclei degli atomi di idrogeno ed elio si sono formati una decina di secondi dopo, con la temperatura che scendeva a un miliardo di gradi. Tuttavia l'universo era ancora un denso ammasso di plasma di materia, quindi i fotoni non avevano nessun posto in cui viaggiare.

 

Il telescopio spaziale Planck dell’ESA. Lanciato il 14 maggio 2009 e ormai spento, aveva come obiettivo misurare con elevata accuratezza la radiazione cosmica di fondo. | Esa e Planck Collaboration

Cartoline dall'inizio dell'Universo. Solo 380.000 anni dopo la sua nascita, l'Universo si era dilatato abbastanza da liberare i primi fotoni. Quegli stessi fotoni, dopo più di 13 miliardi di anni di viaggio, vengono tutt'ora captati da radiotelescopi e satelliti: l'informazione che trasportano è la radiazione cosmica di fondo, ovvero un'istantanea risalente a quando l'Universo mostrò per la prima volta il suo volto.

 

Questa radiazione non è visibile con gli occhi: col tempo e con le dinamiche di espansione dell'Universo si è indebolita fino a diventare una radiazione a microonde.

 

mappa dell'universo, mappa della radiazione cosmica di fondo
Una mappa della radiazione cosmica di fondo. | ESA

Tuttavia possiamo risalire all'intensità iniziale di questa radiazione: un bagliore rosso-arancione di colore simile a quello del fuoco.

 

Rogo primordiale. Quando un oggetto è molto caldo emette una luce propria il cui colore è legato alla temperatura: più è alta, più la radiazione è forte e la luce si sposta verso il blu. Quando, 380.000 anni dopo il Big Bang, partivano i primi fotoni, la temperatura dell'universo era di circa 3.000 K (in pratica, circa 3.000 °C), che corrispondono appunto a un color rosso fuoco.

 

29 ottobre 2019 | Davide Lizzani