Sondare i secoli bui del cosmo dal lato nascosto della Luna

Gli astronomi vogliono svelare i segreti dell'”Alba Cosmica” inviando una navicella spaziale in miniatura per ascoltare un “antico sussurro” sul lato nascosto della Luna.

Gli astronomi vogliono svelare i segreti dell'”Alba Cosmica” inviando una navicella spaziale in miniatura per ascoltare un “antico sussurro” sul lato nascosto della Luna.

La missione proposta studierà l’universo primordiale, subito dopo il Big Bang, quando era ancora abbastanza buio e vuoto prima che apparissero le prime stelle e galassie.

Ma per sondare i “secoli bui” cosmici, il silenzio è essenziale. E la Terra è un luogo molto “rumoroso” per i segnali radio, con interferenze dalla nostra atmosfera e da tutta la nostra elettronica.

“È come cercare di sentire quel sussurro mentre un concerto rumoroso sta suonando alla porta accanto”, ha detto il dottor Eloy de Lera Acedo, che presenta la proposta oggi al National Astronomy Meeting 2025 della Royal Astronomical Society a Durham.

“Questo rende davvero difficile raccogliere quei deboli segnali di miliardi di anni fa. Per rilevare uno speciale segnale radio che proviene dall’idrogeno – il primo, il più basilare e il più abbondante elemento chimico – nell’universo primordiale, abbiamo bisogno che sia silenzioso.

“Ecco perché stiamo proponendo di inviare un piccolo satellite in orbita attorno alla Luna e rilevare un segnale che potrebbe contenere indizi su come tutto è iniziato e su come si sono formate strutture come le galassie”.

Un modello del satellite CosmoCube viene sottoposto a test di vuoto termico presso le strutture di RAL Space.

Dott. Will Grainger, Spazio RAL

La missione CosmoCube, guidata dal Regno Unito, osserverà dal lato nascosto della Luna, che agisce come uno scudo gigante, bloccando tutto il rumore radio proveniente dalla Terra.

Questo creerebbe un luogo chiaro e tranquillo per “ascoltare” un “antico sussurro” e saperne di più sui secoli bui dell’universo e sull’alba cosmica, periodi che sono attualmente in gran parte inesplorati.

“In questo modo, CosmoCube mira ad aiutarci a capire meglio come il nostro universo si è trasformato da uno stato semplice e oscuro al cosmo complesso e pieno di luce che vediamo oggi, con tutte le sue stelle e galassie”, ha detto de Lera Acedo, capo di Cavendish Radio Astronomy and Cosmology presso l’Università di Cambridge.

“Fondamentalmente, aiuterà anche gli scienziati a studiare la misteriosa materia oscura e il suo ruolo nel modellare queste strutture cosmiche”.

CosmoCube sarà dotato di un radiometro radio a bassa potenza calibrato con precisione che opera da una piattaforma satellitare a basso costo in orbita lunare.

Avrebbe funzionato a basse frequenze (10-100 MHz), progettato per rilevare segnali estremamente deboli in mezzo a un mare di rumore.

La missione potrebbe aiutare a far luce sulla tensione di Hubble, che si riferisce alla discrepanza nel tasso di espansione misurato dell’universo, in particolare tra il valore basato sulle osservazioni dell’universo primordiale e il valore relativo alle osservazioni dell’universo locale.

Rappresentazione dell’era del Medioevo dell’universo, subito dopo il Big Bang e prima della formazione delle prime galassie.

Università del Colorado, Boulder

Potrebbe anche fornire informazioni sulle interazioni materia oscura-barione (potenziali interazioni non gravitazionali tra particelle di materia oscura e materia ordinaria) e sulla fisica dell’universo primordiale.

Questo cosiddetto periodo del “Medioevo” è una delle ultime frontiere inesplorate della cosmologia osservativa. L’epoca pre-stellare offre una visione incontaminata della formazione della struttura, delle proprietà della materia oscura e della prima evoluzione cosmica.

“È incredibile quanto lontano abbiano viaggiato queste onde radio, arrivando ora con le notizie sulla storia dell’universo”, ha detto il professor David Bacon, ricercatore di CosmoCube, dell’Università di Portsmouth.

“Il prossimo passo è andare sul lato più tranquillo della Luna per sentire quella notizia”.

Cosmo Cube è supportato nell’ambito del programma bilaterale scientifico dell’Agenzia spaziale britannica ed è stato sviluppato da un consorzio internazionale guidato dal Regno Unito con ricercatori dell’Università di Cambridge, dell’Università di Portsmouth e di STFC RAL Space.

Lo sviluppo dello strumento è a buon punto, con prototipi di laboratorio funzionanti e test ambientali in corso e la collaborazione chiave con partner industriali, come SSTL Ltd, per lo sviluppo della piattaforma spaziale e del concetto di missione.

Il team dietro il progetto sta pianificando una tabella di marcia di 4-5 anni per il lancio, con l’obiettivo di raggiungere l’orbita lunare prima della fine del decennio.

Immagine: Nicolo Bernardini (SSTL Ltd) & Kaan Artuc (University of Cambridge)

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