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Astronomia Submillimetrica e Cosmologia

L'astronomia a lunghezze d'onda submillimetriche e millimetriche rappresenta un potente mezzo d'indagine per affrontare il problema della formazione delle grandi strutture del nostro Universo, le galassie e gli ammassi di galassie. Infatti questi oggetti si sono formati in epoche di poco successive al Big Bang ed è proprio nella radiazione cosmologica di fondo a 3 K che si trovano le tracce della loro nascita. La massima intensità della radiazione di fondo si ha a lunghezza d'onda di circa un millimetro, e questo spiega l'importanza di avere grandi telescopi per astronomia submillimetrica, quale ad esempio il telescopio da 2.6 metri dell'OASI (Osservatorio Antartico Submillimetrico ed Infrarosso) installato presso la Base italiana di Baia Terra Nova in Antartide da un gruppo del Dipartimento. Anche il mezzo interstellare della nostra Galassia emette radiazione in questa banda, con una distribuzione in lunghezze d'onda che però non è nota con sufficiente precisione. Allo scopo di distinguere il suo contributo rispetto alla radiazione di origine cosmologica, lo stesso gruppo realizza strumentazione che viene fatta volare a 40 km di quota su palloni stratosferici, per evitare l'assorbimento dovuto all'atmosfera terrestre.

I segnali di origine celeste nella banda submillimetrica sono molto deboli e rendono necessario l'impiego di rivelatori estremamente sensibili (bolometri), che funzionano a temperature di pochi decimi di grado al di sopra dello zero assoluto. La strumentazione necessaria viene realizzata all'interno dello stesso gruppo di ricerca.

Mappa della radiazione di fondo cosmico a microonde osservata
 dal satellite COBE.    Lo spettro della radiazione di fondo.

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