La Fondazione Lombardia per l’Ambiente è lieta di incontrare la stampa, le istituzioni e i cittadini all’evento di inaugurazione de “La settimana dell’astronomia”.
Nella nostra chiacchierata useremo le galassie, gli “Universi-isola” analoghi alla nostra Via Lattea contenenti centinaia di miliardi di stelle ciascuna, come “mattoni” per ricostruire la struttura su grande scala dell’Universo. Scopriremo in qual modo, studiando le distanze di questi oggetti, si è arrivati nella prima metà del XX secolo alla scoperta dell'espansione dell'Universo e all’ipotesi che tutto sia iniziato circa 14 miliardi di anni fa dal cosiddetto “Big Bang”.
Vedremo come la materia a noi familiare non basti per giustificare come le galassie si muovono sotto l’effetto della gravita e come si siano formate, richiedendo la presenza di una forma ancora sconosciuta di “materia oscura”.
Arriveremo quindi alla scoperta recente di come la velocità di espansione dell’Universo nel suo complesso stia crescendo, contrariamente a quanto ci si aspetterebbe: l’Universo appare in accelerazione sotto la spinta di un’energia sconosciuta, ribattezzata “energia oscura”. La comprensione fisica di questo fenomeno, la cui scoperta è valsa il Premio Nobel per la Fisica 2011, potrebbe richiedere cambiamenti fondamentali che coinvolgono sia la teoria della gravitazione (ovvero la Relatività Generale), sia la fisica delle particelle elementari.
Si occupa di cosmologia, in particolare dello studio della distribuzione su grande scala delle galassie e come da questa si possano dedurre informazioni sul contenuto e l’evoluzione dell’Universo nel suo complesso. In questo settore ha ottenuto nel 2012 uno dei prestigiosi "ERC Advanced Research Grants" del Consiglio Europeo della Ricerca. È uno dei membri fondatori e dei Coordinatori Scientifici del satellite spaziale Euclid dell'Agenzia Spaziale Europea (ESA), progettato per studiare l'evoluzione dell'universo, la materia e l’energia oscura, e che sarà lanciato nel corso del 2023.
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Una delle sfide più affascinanti della fisica moderna è cercare di rivelare qualche segnale della Materia Oscura. Questa elusiva materia, che costituisce di gran lunga la maggior parte della massa dell’universo, ancora sfugge alle osservazioni. Come siamo arrivati a intuire l’esistenza della Materia Oscura? Quanto siamo vicini a svelare uno dei più grandi misteri dell’Universo in cui viviamo? Qual è il ruolo dei laboratori sotterranei come i Laboratori Nazionali del Gran Sasso? Perché ogni giorno migliaia di scienziati nel mondo si rifugiano sottoterra per studiare il cielo? Viaggio attraverso i protagonisti e le tecnologie che oggi costituiscono la frontiera della nostra osservazione dell’Universo.
Paolo Gorla è primo ricercatore dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare presso i Laboratori Nazionali del Gran Sasso. Ha conseguito il dottorato di ricerca presso l’Università di Milano-Bicocca, lavorando sulla ricerca di Doppio Decadimento Beta senza emissione di neutrini (DDB-0ν) con rivelatori criogenici.
I suoi interessi principali, entrambi nel campo della Fisica degli Eventi Rari, sono lo studio del neutrino di Majorana, per mezzo del DDB-0ν, e la ricerca della Materia Oscura. Ha partecipato dal 2002 alla progettazione e costruzione dell’esperimento CUORE, che si prefigge di misurare il DDB-0ν nel 130Te ed inizierà la presa dati a fine 2015. [Come responsabile del Commissioning dell’apparato criogenico di CUORE ha raggiunto nel 2014 l’obiettivo di raffreddare un volume sperimentale di circa 1 metro cubo, che dovrà ospitare il rivelatore di CUORE, alla temperatura di 5,9 mK (il metro cubo più freddo dell’universo).]
Dal 2013 si occupa anche di ricerca di materia oscura nell’esperimento CRESST, di cui è responsabile italiano, che è il più sensibile rivelatore al mondo per la misura di Materia Oscura “leggera”.
Monica Colpi a-tu-per-tu con Paola Catapano ci parla del suo piccolo libro: “notte siriaca”. Racconta come nasce e perché. Ma cos'è “notte siriaca”? È un viaggio attraverso le volatili cosmogonie greche e la bellezza senza tempo del cielo stellato, attraverso gli spazi estremi dell’Hubble Space Telescope e la luce diafana della radiazione cosmica di fondo, attraverso città antiche, dense di storia e sapienza con le loro eleganti geometrie, e la geometriea dell’Universo. È un viaggio fra micro e macro cosmo, fra logos greco e poesia. "notte siriaca" nasce per descrivere la bellezza ancestrale di un'eclissi totale di Sole nel deserto africano e intreccia un dialogo itinerante con delle dee greche molto curiose per raccontare loro che l’Universo con le sue luci e i suoi suoni è meraviglioso quanto un’opera d’arte e che la nostra capacità di comprenderlo anche attraverso teoremi esatti è un’avventura straordinaria della mente umana.
Monica Colpi, fisico e professore ordinario presso l’Università di Milano Bicocca, dedica i suoi studi alla comprensione delle stelle di neutroni e dei buchi neri. Esplora i processi che regolano la loro emissione come sorgenti di luce e onde gravitazionali e quelli che regolano la loro formazione in diversi ambienti ed epoche cosmiche.
Partecipa alla missione spaziale LISA (Laser Interferometer Space Antenna dell’ESA) che per prima rivelerà onde gravitazionali emesse da coppie di buchi neri massicci in galassie in collisione, ai confini dell’Universo e dedica i suoi studi agli obiettivi scientifici di LISA e degli interferometri terrestri di terza generazione come Einstein Telescope.
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Di che cosa è fatto l'Universo? Cos'è l'energia oscura? E la materia oscura? Cosa significa che l'Universo si sta espandendo? E dove? A partire dalla scoperta dell'espansione accelerata dell'Universo nel 1998, queste sono diventate alcune delle domande più pressanti non solo nel campo astrofisico, ma per tutta la scienza in generale. Facciamo quindi il punto di quello che abbiamo capito e di quello che ancora non sappiamo del nostro Universo, facendo luce sulle sue componenti oscure in vista delle prossime future missioni spaziali che saranno in grado di fornirci indizi preziosi per rispondere a queste domande.
Si occupa principalmente dell'evoluzione delle galassie, della struttura a grande scala dell'Universo, e, più in generale, di cosmologia osservativa, con particolare interesse allo studio di nuove sonde cosmologiche per misurare il tasso di espansione dell'Universo. È membro di diverse collaborazioni internazionali come zCOSMOS, VANDELS, GRAWITA, ENGRAVE e Euclid.
La natura e l'origine della materia oscura sono tra i misteri più avvincenti della scienza contemporanea. Ci sono forti prove della sua esistenza dal ruolo che gioca nel plasmare le galassie e gli ammassi di galassie che osserviamo nell'universo. Tuttavia, per oltre tre decenni, i fisici hanno cercato di rilevare direttamente le particelle di materia senza grandi risultati. Nella conferenza si descriverà le prossime fasi di questa ricerca, in particolare con il rivelatore Lux-Zeplin, costituito da 10 tonnellate di gas xeno liquefatto, mantenuto a una purezza quasi atomica e conservato in un cilindro di titanio refrigerato a un miglio sottoterra in un'ex miniera d'oro a Lead, nel South Dakota. Si presenteranno alcune delle sfide nella costruzione e gestione di questo esperimento sotterraneo su larga scala e le prospettive presentate da LZ per scoprire finalmente le particelle di materia oscura.
Dopo aver studiato i neutrini solari, oggi il suo principale interesse di ricerca riguarda la ricerca della materia oscura, di cui non si conoscono natura e composizione e che costituisce la maggior parte della massa dell'Universo. È membro dell’esperimento LUX-Zeplin, un nuovo strumento per rivelare direttamente la presenza di materia oscura, in costruzione nell'ex miniera di Homestake nel South Dakota, USA. È anche responsabile del Science Operations Team del Telescopio spaziale Fermi, operativo dal 2008, con il quale si cerca di stabilire la natura della materia oscura osservandola indirettamente nello spazio nella finestra gamma dello spettro elettromagnetico.
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