380.000 anni dopo il Big Bang la temperatura della radiazione termica permeante l’Universo scende a circa 3.000 Kelvin. Gli elettroni possono così combinarsi con i protoni formando idrogeno neutro. Prima di quel momento gli elettroni imprigionavano i fotoni impedendone il viaggio. Tuttavia dopo che l’universo è diventato neutro (grazie all’accoppiamento elettroni-protoni) gli atomi neutri sono liberi di muoversi rispetto alla radiazione termica.
Quest’epoca viene chiamata dagli astronomi, un po’ impropriamente ricombinazione, l’universo diventa trasparente ed i fotoni di quel momento sono liberi di iniziare il lunghissimo viaggio che li ha portati fino a noi.
Da quel momento l’universo di espande di un fattore 1090 raggiungendo i livelli attuali. La radiazione termica si raffredda ulteriormente fino a raggiungere i 2,725 gradi Kelvin, una temperatura poco superiore allo zero assoluto (per avere un’idea 100 volte più fredda di un cubetto di ghiaccio messo in un drink).
La lunghezza d’onda dei fotoni originari si è spostata progressivamente verso il rosso fino a raggiungere la zona delle microonde. dello spettro elettromagnetico. Questa radiazione permea attualmente tutto l’universo e ci giunge da tutte le direzioni.
Oggi la chiamiamo radiazione cosmica di fondo a microonde e fu scoperta da Penzias e Wilson nel 1965. Quando osserviamo questa radiazione che ci arriva da ogni parte del cielo, stiamo osservando un fenomeno che dista 13,8 miliardi di anni luce e che è lontano nel tempo di 13,8 miliardi di anni, 380.000 anni dopo il Big Bang.
Questo è il tempo che hanno impiegato queste particelle a giungere fino a noi, quindi quando noi osserviamo questi fotoni li vediamo come erano 13,8 miliardi di anni fa. Dove si trovano adesso?
In base all’espansione dell’universo adesso si trovano a 46 miliardi di anni luce da noi. Questa è la distanza dell’universo comovente che marca la distanza dell’universo visibile oggi.
In cosmologia la distanza comovente è un modo conveniente per definire le distanze tra oggetti in maniera indipendente dal tempo: è la separazione che gli oggetti avrebbero oggi se entrambi gli oggetti non si muovessero.
Qualcuno tra i più avveduti lettori si chiederà, a questo punto, come hanno fatto questi fotoni partiti 13,8 miliardi di anni luce fa a raggiungere la distanza effettiva di 46 miliardi di anni luce?
Ancora una volta la risposta è nell’espansione dell’universo che permette di superare la velocità della luce rispettando le predizioni della teoria della relatività generale.
