“Fiat lux.”
Ma quando l’universo nacque, c’era davvero luce?
E se c’era… perché ci ha messo centinaia di migliaia di anni prima di mostrarsi?
L’idea che la luce sia venuta per prima attraversa millenni di cultura umana: nelle religioni, nei miti della creazione, nella filosofia e persino nella scienza. Ma la verità cosmologica è molto più sorprendente — e più affascinante — di qualsiasi allegoria.
Oggi la fisica ci racconta una storia diversa: la luce primordiale c’era, sì, ma intrappolata. Invisibile. Imprigionata in un universo che ancora non sapeva brillare.
Benvenuto nel viaggio più antico che tu possa immaginare: quello che conduce al primo bagliore dell’universo.
Il Big Bang: una nascita silenziosa (e opaca)
Circa 13,8 miliardi di anni fa, qualcosa di incredibile accadde: il tempo cominciò, lo spazio si espanse, e l’energia si trasformò in materia. Questo evento, noto come Big Bang, non fu un’esplosione nello spazio, ma l’espansione dello spazio stesso, da uno stato iniziale caldo e densissimo.
I primi istanti furono un caos quantistico. Le forze fondamentali si separarono, le particelle elementari cominciarono a formarsi, e tra esse c’erano anche i fotoni, cioè le particelle della luce.
Ma attenzione: non potevano viaggiare liberamente.
In quel brodo primordiale, i fotoni venivano incessantemente assorbiti e riemessi da un mare di particelle cariche, soprattutto elettroni liberi. Il risultato? Un universo completamente opaco. Come una nebbia densa in cui ogni raggio di luce veniva subito disperso.
La ricombinazione: quando la luce fu liberata
Dopo circa 380.000 anni, l’universo si era raffreddato abbastanza da permettere un evento rivoluzionario: gli elettroni si legarono ai protoni formando atomi di idrogeno neutro. Questo processo si chiama ricombinazione.
E fu lì, in quel preciso momento, che l’universo diventò finalmente trasparente al bagliore.
I fotoni smisero di rimbalzare caoticamente e iniziarono a viaggiare indisturbati. La prima luce, quella che oggi chiamiamo radiazione cosmica di fondo (CMB), si diffuse in ogni direzione.
Ma c’è un colpo di scena: non era visibile. A causa dell’espansione dell’universo, la sua lunghezza d’onda si è allungata nei miliardi di anni successivi, diventando oggi microonde fredde, che rileviamo con radiotelescopi.
Questa “eco fossile” del Big Bang è una fotografia dell’universo neonato, e ci parla ancora oggi.
L’universo scivola nell’oscurità: i secoli bui cosmici
Dopo la liberazione della luce primordiale, paradossalmente, l’universo entrò in un lunghissimo periodo chiamato Dark Ages — i secoli bui.
Niente stelle. Niente galassie. Solo idrogeno neutro e materia oscura che, sotto la guida invisibile della gravità, cominciavano a formare le prime strutture.
Il cielo era buio, silenzioso. Ma nel cuore di quelle nubi di gas si preparava qualcosa di straordinario…
Le prime stelle: l’alba cosmica
Dopo circa 400 milioni di anni, nacquero le prime stelle. Erano colossi primordiali, centinaia di volte più massicci del nostro Sole. Le chiamiamo stelle di Popolazione III, e sono diverse da tutte quelle che vediamo oggi: formate solo da idrogeno ed elio, senza metalli o elementi pesanti.
Queste stelle bruciavano in modo violento, morivano in spettacolari supernove e riempivano l’universo di radiazione ultravioletta.
Fu l’inizio dell’epoca della reionizzazione: quella luce, abbastanza intensa da ionizzare nuovamente l’idrogeno neutro dell’universo, rese di nuovo trasparente il cosmo.
Per la prima volta, l’universo divenne un cielo visibile, con galassie e stelle che brillavano nella vastità dello spazio.
Come osserviamo tutto questo?
Oggi abbiamo occhi incredibilmente potenti puntati sul passato.
Il James Webb Space Telescope (JWST) ci mostra galassie nate appena 300 milioni di anni dopo il Big Bang.
Il progetto CLASS, sulle Ande cilene, studia le impronte del bagliore delle prime stelle sulla radiazione cosmica di fondo.
La sonda New Horizons, oltre Plutone, ha rilevato un debole splendore diffuso nello spazio interstellare, prodotto da tutta la luce mai emessa dalle stelle.
È come se ogni fotone prodotto nella storia dell’universo fosse ancora lì, in viaggio, a raccontarci da dove veniamo.
Quanta luce ha prodotto il cosmo?
Secondo uno studio pubblicato sulla rivista Astrophysical Journal, dall’alba cosmica a oggi l’universo ha prodotto 4 × 10⁸⁴ fotoni.
Sì, hai letto bene: 4 seguito da 84 zeri.
E anche se molta di essa è stata assorbita, riflessa, traslata o nascosta dalla polvere interstellare, nulla si perde: la luce, in qualche forma, è ovunque.
Il cielo notturno, anche nei suoi silenzi più profondi, è pieno di antiche voci luminose.
Filosofia cosmica: può esistere un prima della luce?
Le religioni hanno spesso associato la stessa all’atto della creazione. Ma la scienza moderna mostra che essa, visibile, arriva molto dopo.
La luce non è l’inizio, ma una conseguenza del tempo, della materia, del raffreddamento, della complessità.
Eppure, il mistero resta: cosa c’era prima?
Alcune teorie speculative — come la cosmologia ciclica o il Big Bounce — ipotizzano un universo eterno, senza vero inizio, in cui la luce ritorna ad ogni nuovo ciclo.
Forse, ogni volta che l’universo rinasce, la luce attende di nuovo il suo momento.
In conclusione: all’inizio fu la luce?
La risposta è: sì e no.
I fotoni c’erano sin dall’inizio, ma erano prigionieri. Solo con il passare del tempo, e il raffreddamento dell’universo, la luce fu libera di splendere.
E molto più tardi, con le prime stelle, l’universo imparò a illuminarsi da sé.
Quella stesso bagliore primordiale, oggi, attraversa miliardi di anni-luce per raggiungere noi. Ogni volta che guardiamo le stelle, vediamo il passato. E ascoltiamo, in silenzio, la storia luminosa dell’esistenza.
Fonti consigliate
NASA – What is the Big Bang?
ESA / Planck – Cosmic Microwave Background
Astrophysical Journal – Total Star Light in the Universe (2018)
CLASS Telescope (Cile): cosmology.princeton.edu/research/CLASS
Stephen Hawking – No-Boundary Proposal
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