"Gli astri sono pallottoline lontane. Mai le toccheremo. Non ne parliamo." - diceva un personaggio di Pirandello. Sbagliava. Studiare la storia e l'origine dell'universo apre la mente, fa capire la materia, offre energia e ricchezza. Per sapere come si evolve il cosmo da 14 miliardi di anni, dobbiamo sapere come è fatto oggi e com'era fatto quando partirono da lontano i raggi di luce che ci giungono oggi dopo tanto tempo. La mole di osservazioni raccolta con telescopi, foto, ricevitori radio, di microonde, di infrarossi, è tale che i dati sono sparsi ovunque. Per ritrovarli si sta costituendo ora un Osservatorio Virtuale: una immane base dati che vengono integrati, composti, indicizzati su computer. Riporta immagini di un miliardo di stelle e cerca di portare ordine. Compito ciclopico: una sola osservazione del Telescopio Spaziale Hubble occupa molti gigabyte. La mole totale raddoppia ogni anno
(vedi: http://www.ivoa.net/).

I processi e gli stadi intermedi di evoluzione del cosmo sono stati dedotti in base alle leggi della fisica e alle osservazioni. Nel 1929 Edwin Hubble scoprì che l'universo si espande continuamente. Vediamo la lunghezza d'onda della luce di stelle e galassie lontane spostata verso il rosso per effetto Doppler. Così si è risaliti alla probabile età dell'universo riuscendo ad arguire cosa possa essere accaduto anche nelle prime frazioni di secondo dopo il Big Bang. Sono ricostruzioni affette da incertezza. Allora scienziati inglesi, americani, tedeschi e canadesi hanno formato il Consorzio Virgo (dal nome dell'ammasso galattico più vicino a noi) per costruire un modello matematico che simuli l'evoluzione del cosmo da 380.000 anni dopo il Big Bang a oggi. Il modello include 10 miliardi di stelle, ciascuna con una massa 10 miliardi di volte maggiore di quella del sole. L'elaborazione viene eseguita su un gruppo di computer IBM che compiono insieme 4.000 miliardi di operazioni al secondo. Se le ipotesi di partenza e i processi simulati sono realistici, si arriverà a descrivere un universo abbastanza simile a quello che osserviamo oggi. E' uno spazio vuoto che contiene rari elementi, ammassi, filamenti e sfoglie.

Se il modello propone un cosmo diverso, le ipotesi vanno riviste e ci si riprova. Pare che questo progetto ambizioso, ai limiti del fantastico, abbia un senso - sebbene, gli elementi che considera, pare rappresentino solo 3 millesimi della massa dell'universo osservabile.
Le incertezze e i misteri sono ancora moltissimi. L'espansione attuale del cosmo, infatti, pare sia del tutto diversa da quella iniziale - chiamata "inflazione" e dovuta alla esplosione del Big Bang.. Infatti dovremmo attenderci che, a causa dell'attrazione gravitazionale, l'espansione dovrebbe frenare e alla fine giungere a un nuovo collasso che ricompatti tutta la materia. Non è così: negli anni 90 si scoprì che l'espansione del cosmo accelera. Questo implica l'esistenza di una forza accelerante opposta alla gravità, detta "energia oscura" e che era già stata intuita da Einstein. Secondo alcuni potrebbe essere prodotta proprio dallo spazio vuoto che, secondo le teorie quantistiche, è pieno di particelle virtuali (temporanee) che di continuo si formano, esistono per tempi minimi e poi scompaiono. Nessuno sa se l'energia oscura sia costante o variabile.

Sono necessarie nuove osservazioni. Vengono raccolte nell'ambito di un grande progetto "Oltre Einstein", che mira a spiegare i meccanismi dell'energia oscura cercando di spiegare cosa accada allo spazio, al tempo e alla materia ai margini di un buco nero. Si ritiene che all'interno di un buco nero la gravità sia tanto forte che nemmeno la luce ne possa uscire, il tempo si fermi e la materia venga attratta inesorabilmente.

Per spiegare questi fenomeni occorre anche postulare l'esistenza di un tipo di materia diversa da quella che conosciamo. E' la materia oscura che costituirebbe l'85% dell'universo. E' priva di cariche elettriche, ma non di massa e interagisce debolmente con la materia a noi nota. Non produce radiazioni, non è fatta di atomi e di molecole, ma di particelle che finora non sono state osservate, ma solo ipotizzate. Fra queste, gli axioni: privi di carica e di spin e aventi una massa minima - si degraderebbero a fotoni. Fotini: previsti dalla teoria della supersimmetria e aventi spin 1/2. Neutralini e gravitini che hanno massa e che sono soggetti a interazioni deboli. Stentiamo a credere che si possa parlare con precisione di oggetti che nessuno ha mai visto, nè misurato. Però è accaduto molte volte che si arguì col calcolo l'esistenza di certe particelle subatomiche, molto prima che potessero essere osservate. Sembra anche assurdo che la materia esistente al momento del Big Bang avesse un'estensione minore di quella di un solo protone (come taluno arguisce), ma la fisica ci sta insegnando anche dubitare del valore della logica in certi suoi settori.

Su espansione dell'universo, materia ed energia oscure, vedi il sito http://universe.gsfc.nasa.gov/science/ della NASA, Goddard Space Flight Center, che offre anche testi divulgativi..