LA PRIMA FOTO DOPO IL BIG-BANG
Il telescopio dell'esperimento BOOMERanG e' stato realizzato all'Universita' di Roma La Sapienza. Utilizza un grande specchio primario fuori asse di 1,3 metri di diametro ed e' stato costruito in modo che possa ricevere solo il fondo cosmico a microonde, respingendo con grande efficacia la luce diffusa. A tale scopo sono stati aggiunti speciali schermi (realizzati all' Universita' della California a Santa Barbara) per respingere le microonde prodotte dal Sole e dalla Terra. Le microonde raccolte dallo specchio sono convogliate in un criostato che contiene i rivelatori. Il criostato (realizzato tra La Sapienza e l'ENEA di Frascati) raffredda a soli 0.3 gradi sopra lo zero assoluto i sensibilissimi rivelatori (realizzati al Caltech/Jet Propulsion Laboratory di Pasadena), e li mantiene operativi per tutta la durata del volo. I 16 rivelatori possono misurare variazioni di temperatura di pochi milardesimi di grado in un secondo di osservazione; potrebbero rivelare il calore emesso da un topolino ad alcune migliaia di chilometri di distanza. L'elettronica di bordo (realizzata dal Caltech e dall'Universita' del Massachussets) elabora i segnali ricevuti dai rivelatori, li acquisisce, li memorizza e li invia alla telemetria satellitare della NASA. A bordo anche sei computer per la gestione del puntamento, dell' esecuzione delle misure e l'acquisizione dei dati. Il pallone che ha trasportato BOOMERanG nella stratosfera, a 38 km di quota, e' stato lanciato in Antartide il 29 dicembre 1998 sul mare ghiacciato di fronte al vulcano Erebus, nei pressi della base americana di McMurdo. Qui lo strumento e' stato montato, collaudato e calibrato per 2 mesi e mezzo prima del lancio. Il personale italiano che ha partecipato al lancio faceva parte della XIV spedizione italiana organizzata dal Programma Nazionale di Ricerche in Antartide. La navicella contenente il telescopio ed i sensori di microonde era alta 6 metri e aveva una massa di 1.500 Kg. Il pallone conteneva un milione di metri cubi di elio gassoso. L' esperimento e' rimasto in quota per 10 giorni e mezzo, durante i quali ha funzionato automaticamente eseguendo migliaia di scansioni del cielo. Le scansioni sono state eseguite grazie ad una ruota d'inerzia che faceva ruotare la navicella intorno al gancio di sospensione al pallone. Questo sistema, insieme all'elettronica di controllo e' stato realizzato all'Istituto per le ricerche sulle onde elettromagnetiche del Cnr di Firenze. L'esperimento BOOMERanG e' stato iniziato nel 1992, partendo dalle esperienze accumulate a Roma con l'esperimento ARGO e al Caltech/Berkeley con l'esperimento MAX. La realizzazione dell' apparecchiatura e' terminata nel 1996. Nel 1997 la navicella e' stata provata in un breve volo (6 ore) in Texas che nonostante la breve durata produsse risultati scientifici rilevanti. La mappa realizzata dal telescopio mostra l'aspetto dell'Universo piu' di 10 miliardi di anni fa (tanto ha impiegato la luce a giungere fino a noi da quella remota regione). A quell' epoca l'Universo era composto da gas incandescente, e la mappa mostra le piccole variazioni di temperatura (circa 100 parti per milione), corrispondenti a rarefazioni e addensamenti che poi formeranno le galassie e tutte le strutture presenti nell' Universo attuale. Le strutture visibili nella mappa sono le piu' lontane osservabili; molto piu' lontane delle piu' remote galassie osservate dallo Hubble Space Telescope. Pagina 4
