Le Scienze - 11.2019

La finestra di Keplero

professore associato di astronomia e astrofisica

al Dipartimento di fisica dell’Università di Roma Tor Vergata

di Amedeo Balbi

http://www.lescienze.it Le Scienze 19

Le ragioni di un premio

Il Nobel per la fisica di quest’anno rappresenta una

sintesi dell’intero percorso dell’astronomia moderna

A

ll’apparenza, non potrebbero es-

serci due campi dell’astrofisica più

lontani tra loro come quelli pre-

miati quest’anno con il Nobel per la fisica,

ovvero la cosmologia e la ricerca di piane-

ti extrasolari. Può sembrare una scelta insoli-

ta, ma personalmente la trovo molto giusta. È

un premio agli ultimi cinque decenni di pro-

gressi nella nostra comprensione dell’univer-

so su grande scala e, allo stesso tempo, del po-

sto che il nostro pianeta occupa nel cosmo: in

un certo senso, una sintesi dell’intero percor-

so dell’astronomia moderna.

Un’intera carriera

Quello a Jim Peebles è il premio a una car-

riera. Non credo ci siano molti studiosi che ab-

biano dato un contribuito personale più gran-

de del suo al progresso teorico in cosmologia.

Basterebbe questo: a metà degli anni sessan-

ta, Peebles faceva parte del gruppo di giovani

di Princeton che, sotto la guida di Robert Di-

cke, cercava le tracce della fase calda e densa

dell’universo primordiale. Peebles era il bril-

lante teorico che aveva sviluppato i calcoli del

segnale radio previsto, a quanto pare, igno-

rando l’esistenza dei primi studi sulla que-

stione, compiuti negli anni quaranta da Ralph

Alpher, Robert Herman e George Gamow.

Quando Arno Penzias e Robert Wilson, in-

volontariamente, captarono quella che fu poi

identificata come la radiazione cosmica a mi-

croonde (il residuo, appunto, della fase calda

iniziale dell’universo), fu proprio il gruppo di

Princeton a fornire l’interpretazione corret-

ta della misurazione. Tuttavia, nonostante la

pubblicazione simultanea dello studio speri-

mentale di Penzias e Wilson, e di quello teori-

co di Dicke, Peebles, Roll e Wilkinson, furono

solo i primi due a ricevere il Nobel, nel 1978.

Tra i molti altri contributi di Peebles all’a-

strofisica teorica c’è l’aver messo in piedi

l’armamentario fisico e matematico che ha

portato alla previsione delle fluttuazioni di

temperatura nella radiazione cosmica di fon-

do (rilevate negli anni novanta dal satellite

COBE: altro Nobel, nel 2006) e la compren-

sione dei meccanismi per cui, a partire da quei

semi primordiali, si è formata la struttura su

grande scala dell’universo. È anche grazie ai

calcoli di Peebles se oggi conosciamo con stra-

ordinaria precisione i parametri che descrivo-

no il cosmo e la sua evoluzione.

L’inizio di un’era

Altrettanto meritato è il premio a Michel

Mayor e Didier Queloz. Nel 1995 (proprio ne-

gli anni in cui lo studio della radiazione cosmi-

ca di fondo accelerava a seguito dei risultati

di COBE) i due astronomi scoprivano il pri-

mo pianeta extrasolare in orbita attorno a una

stella simile al Sole.

Fu un risultato per molti versi inatteso: il

pianeta scoperto da Mayor e Queloz attor-

no alla stella 51 Pegasi era del tutto diverso da

quelli che conoscevamo nel nostro sistema so-

lare. Un pianeta gigantesco, simile a Giove,

ma in orbita strettissima attorno al suo astro.

Una cosa del genere, secondo i modelli teori-

ci, non doveva esistere. La scoperta di quella

che fu poi riconosciuta come una nuova classe

di pianeti – ribattezzati, appunto, «Giove cal-

di» – fu dunque uno scossone a quello che cre-

devamo di sapere sull’abbondanza e sul tipo di

pianeti esistenti nell’universo. Ma fu anche l’i-

nizio dell’era degli esopianeti, e di un cammi-

no che ci porterà a capire se i mondi come il

nostro siano frequenti o no.

Mi sembra bello, dunque, e del tutto ap-

propriato, che l’Accademia reale delle scien-

ze di Svezia abbia accomunato la prospetti-

va cosmica con quella locale: l’universo che

si espande e che conserva le tracce della sua

origine, e che in quelle tracce ci mostra i semi

da cui è emersa la straordinaria varietà e com-

plessità dei mondi che lo popolano. Da uno di

quei mondi, oggi, guardiamo il cielo, per sco-

prire chi siamo.

Uno sguardo all’insù.

Anche grazie alle scoperte premiate

con il Nobel per la fisica di quest’anno

oggi sappiamo come l’universo è nato

e si sta espandendo, e sappiamo anche

che la nostra galassia, la Via Lattea,

è ricca di pianeti in orbita ad altre stelle

oltre al nostro Sole.

European Southern Observatory/SPL/AGF