Ricerc@Sapienza

Il gruppo di Cosmologia Osservativa si è formato nel 1981 all’arrivo in Sapienza del prof. Francesco Melchiorri, che ha introdotto la metodologia delle osservazioni dell’universo a lunghezze d’onda millimetriche, dove è possibile studiare l’emissione termica dell’universo primordiale, il cosiddetto fondo cosmico di microonde (CMB cosmic microwave background). Questa osservabile permette di studiare sperimentalmente l’evoluzione dell’universo e i diversi processi fisici rilevanti nelle sue diverse fasi.

Il gruppo di Cosmologia Osservativa utilizza strumenti ed esperimenti originali, progettati e costruiti nel suo laboratorio (G31, Dipartimento di Fisica) utilizzando metodologie spaziali, ottiche, elettromagnetiche, criogeniche, superconduttive, elettroniche e statistiche per misurare e sfruttare scientificamente i dettagli più reconditi del fondo cosmico di microonde.

Nel passato ha realizzato gli esperimenti ULISSE, ARGO, MITO, BOOMERanG, Planck, che hanno studiato sempre più accuratamente l’anisotropia e la polarizzazione CMB, contribuendo allo sviluppo dell’attuale cosmologia di precisione. Qui l’universo rappresenta un laboratorio naturale, insostituibile anche per studiare aspetti di fisica fondamentale non investigabili in laboratorio. La cosmologia di precisione ha posto in modo perentorio alcune domande fondamentali, introducendo temi quali la materia oscura, l’energia oscura, l’inflazione cosmica, l’evoluzione delle strutture cosmiche. Gli esperimenti sopra citati hanno contribuito a verificare, tramite misure quantitative, le teorie cosmologiche, e a vincolare fortemente i valori dei parametri cosmologici più importanti.

Attualmente il gruppo di Cosmologia Osservativa è impegnato nello sviluppo di esperimenti nazionali (MISTRAL, COSMO, OLIMPO, LSPE) e internazionali (QUBIC, LiteBIRD) in collaborazione con Agenzia Spaziale Europea, Agenzia Spaziale Italiana, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Istituto Nazionale di Astrofisica, Programma Nazionale di Ricerche in Antartide, Programmi di rilevante interesse nazionale MUR.

In parallelo, nel gruppo si sviluppano metodologie innovative di rivelazione (rivelatori superconduttivi a induttanza cinetica, filtri a metamateriali) che permettono di realizzare esperimenti sempre più performanti.

Si sviluppano inoltre originali metodologie di analisi dei dati scientifici raccolti dagli esperimenti e si ottimizzano metodologie di analisi congiunta di dati cosmologici diversi, sempre al fine di vincolare sempre meglio il modello cosmologico e la fisica fondamentale alla sua base.

Il gruppo gestisce due laboratori, situati nell'edificio Marconi del Diparitmento di Fisica:

Laboratory for Observational Cosmology (LOC)

Laboratory for Astrophysics Detectors (LAD)

Per ulteriori informazioni, si possono consultare i siti relativi ai diversi esperimenti:

cosmo.roma1.infn.it

lspe.roma1.infn.it

olimpo.roma1.infn.it

https://www.qubic.org.ar/it/qubic-argentina-2/

https://en.wikipedia.org/wiki/LiteBIRD

https://www.cosmos.esa.int/web/planck