Quale sarebbe stato il suono del Big Bang?

Il Professore emerito di Fisica all’Università di Washington a Seattle, John G. Cramer, ha trasformato il Big Bang da un concetto astratto a una sinfonia celestiale. Circa vent’anni fa, l’analisi dei dati del WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) sullo sfondo cosmico a microonde (CMB) ha ispirato Cramer a creare “il suono del Big Bang”. Questo lavoro non solo è stato pubblicato nella rivista Analog Science Fiction/Fact Magazine (vedi AV-122, numero di maggio 2003), ma ha anche guadagnato una notevole attenzione online.

La più recente simulazione del suono del Big Bang

Con l’avvento di nuovi dati dall’analisi della missione Planck dell’ESA sul CMB, che analizza le variazioni di temperatura dello sfondo cosmico a microonde in componenti di frequenza angolare o multipoli, Cramer ha deciso di rinnovare il suo lavoro nel 2013. Questa nuova analisi dello spettro di frequenza estende la gamma molto oltre quella dell’analisi WMAP, offrendo così una versione più “ad alta fedeltà” del Suono del Big Bang.

Tuttavia, accedere ai dati di Planck non è stato semplice come con il WMAP, a causa di un sistema complesso di archivi di dati e file “.fit”. Dopo diverse ore di tentativi, con l’aiuto del Dr. Richard Gass dell’Università di Cincinnati, Cramer ha superato queste difficoltà tecnologiche e ha estratto i dati dei multipoli di Planck, che ha poi utilizzato nella sua simulazione.

Com’è stata fatta la nuova simulazione

La simulazione del Suono del Big Bang include tre effetti importanti:

1. Trasformazione dello spettro frequenziale: Lo spettro di frequenza misurato da Planck, che presenta picchi multipli, è convertito in un’onda sonora singola (monaurale, non stereo).
2. Profilo di emissione del CBR: Secondo l’analisi di Planck, il profilo di emissione della radiazione cosmica di fondo (CBR) ha raggiunto il picco a 379.000 anni e si è ridotto al 60% dell’intensità 110.000 anni prima e dopo il picco di emissione. La simulazione rappresenta i primi 760.000 anni di evoluzione dell’universo, seguendo questo profilo.
3. Effetto dell’Espansione dell’Universo: Durante l’emissione della CBR, l’universo si espandeva, diventando più simile a uno strumento a toni bassi. L’espansione “allunga” le lunghezze d’onda del suono, abbassandone le frequenze. La simulazione tiene conto di questo effetto, adeguando le frequenze in base all’espansione dell’universo.

Per rendere i suoni percettibili all’orecchio umano, le frequenze utilizzate nella simulazione sono state aumentate enormemente, data la loro natura originariamente bassa, con lunghezze d’onda dell’ordine di una frazione delle dimensioni dell’universo.

Cramer ha creato file .wav della simulazione con durate di riproduzione di 20, 50, 100, 200 e 500 secondi, raccomandando la versione da 100 secondi per una completa esperienza.

File audio: (c) John G. Cramer – 2013

Questo progetto non solo dimostra l’ingegnosità umana nel tradurre dati astronomici in esperienze sensoriali, ma fornisce anche un’interpretazione unica del momento più cruciale della storia del nostro universo. Il lavoro del Prof. Cramer ci ricorda che la scienza può trascendere i confini dell’astratto e del tangibile, offrendo nuove prosp