Pubblichiamo la seconda parte del contributo di Enrico Rota. La prima – “Dal Big Bang alle galassie” – è su La Libertà del 28 gennaio a pagina 19.
Nasce la materia
Riprendiamo ora l’argomento a partire dai primi momenti successivi al Big Bang. Dopo la fine dell’era inflazionaria, di durata brevissima (10-32 s), l’universo neonato ha continuato ad espandersi, seppure molto più lentamente e regolarmente, mentre la materia si andava generando a ritmi intensi, a partire dalla grande quantità di energia iniziale: la forza di gravità attrattiva che si esercitava tra le particelle di materia ha bruscamente rallentato la forte espansione iniziale, consentendo al micro-universo primordiale di espandersi in modo decelerato. Questa fase di decelerazione si è protratta per circa 7 miliardi di anni favorendo l’aggregazione delle particelle elementari di materia e la successiva formazione dei corpi celesti. Sono nati dapprima i quark, aggregatisi poi tra loro per formare i protoni e i neutroni; da lì a breve questi ultimi, a loro volta, si sono uniti assieme a formare i primi nuclei atomici, circa tre minuti dopo il Big Bang. In quel periodo la temperatura era già scesa di molti ordini di grandezza ed è praticamente terminato il processo di creazione di nuova materia.
Perciò, nelle prime fasi della sua storia, l’universo è stato caratterizzato da un plasma, molto caldo e denso, di materia e radiazione, accoppiate tra loro. Solo 380.000 anni circa dopo la grande esplosione, la materia e la radiazione si sono separate tra loro, evolvendosi in modo indipendente: i fotoni hanno cominciato a viaggiare liberamente nello spazio, circondati da una nube ancora densa e calda di particelle. In quell’epoca, detta del “disaccoppiamento tra materia e radiazione”, hanno iniziato a formarsi gli atomi neutri di idrogeno ed elio, mentre l’universo primordiale continuava ad espandersi e raffreddarsi: lo spazio aveva già raggiunto dimensioni ragguardevoli, circa 100.000 anni luce, mentre la temperatura del plasma originario era scesa a 3.000 gradi kelvin. In quell’epoca, a causa della temperatura relativamente bassa, l’universo primordiale era immerso nell’oscurità. La radiazione visibile, la luce, sarebbe apparsa solo molto più tardi, alcune centinaia di milioni di anni dopo, all’accendersi delle prime stelle.
Leggi il testo integrale del saggio di Enrico Rota su La Libertà del 4 febbraio
