Eposodio 96: L’epoca della materia

Trascrizione del fumetto

Quadro 1
Alieno 2: E poi cosa succede?
Alkina: A circa 70.000 anni dopo il Big Bang iniziò l’epoca denominata “il dominio della materia” che marcò il punto dove la densità della materia nell’Universo divenne più grande della densità della radiazione.
Alieno 2: Chiarisci per favore l’importanza di questo evento.
Alkina: Ecco, l’Universo in cui viviamo contiene più materia che fotoni per cui, il momento in cui la materia ha superato la radiazione è un passo fondamentale verso la formazione dell’Universo come lo conosciamo noi.

Quadro 2
Alieno 2: Ah, cara vecchia materia…..niente la può battere.

Quadro 3
Alieno 2: Quanto è durato questo processo?
EPO: L’Epoca dei Fotoni è finita circa 300.000 anni dopo il Big Bang, quando è subentrata la cosiddetta epoca della ricombinazione in cui si sono formati i primi atomi di idrogeno e di elio.

Quadro 4
Alieno 1: Ma durante la nucleosintesi si erano già formati idrogeno ed elio, non è vero?
Alkina: Si erano formati solo i loro nuclei; tecnicamente gli atomi si hanno quando vengono catturati gli elettroni e gli atomi diventano stabili.

Quadro 5
EPO: A questo punto i fotoni smettono di interagire con la materia così frequentemente e l’Universo diventa trasparente.

Nella nostra lingua per favore!

L’era del dominio della materia è una fase molto importante dell’evoluzione dell’Universo. L’Universo in cui viviamo oggi ha molta più energia sotto forma di materia che sotto forma di radiazione elettromagnetica. Potrebbe sembrare strano pensare alla materia in termini di energia, ma dovreste ricordare che queste due grandezze sono legate tra loro dalla famosa equazione di Einstein E = mc2. Perciò, prima che la materia dominasse, la maggior parte dell’energia dell’Universo era sotto forma di fotoni; dopo, sotto forma di materia. Durante l’epoca della ricombinazione l’Universo si è raffreddato al punto tale da permettere agli atomi di idrogeno e di elio di formarsi. Naturalmente i nuclei di questi atomi esistevano già ma l’Universo era ancora troppo caldo perchè loro potessero catturare degli elettroni e diventare neutri (cioè avere carica netta uguale a zero). Prima della ricombinazione tutta la materia dell’Universo esisteva sotto forma di plasma caldo, ma durante l’epoca della ricombinazione si formarono gli atomi e la materia cominciò a comportarsi in modo simile a quello attuale. Per esempio, i fotoni potevano attraversare distanze molto più grandi prima di urtare altre particelle. Si dice che l’Universo a questo punto divenne trasparente, poichè la luce poteva propagarvisi liberamente. La ricombinazione segna la fine dell’Epoca dei Fotoni. Come molti termini utilizzati in scienza, la parola “Ricombinazione” è leggermente fuorviante. Essa implica infatti che le particelle inizialmente si siano combinate, e che poi qualcosa le abbia separate, per poi RI-combinarsi successivamente. In realtà, durante l’epoca della ricombinazione, nuclei atomici carichi positivamente ed elettroni (con carica negativa) si sono uniti per la prima volta a formare atomi neutri, stabili.