Intervista ad Alessandro Gruppuso

L’appuntamento ormai consueto delle Astro interviste ci porta a Bologna, presso l’ INAF – IASF, per conoscere il giovane astrofisico Alessandro Gruppuso, che si sta occupando di una prossima missione spaziale chiamata Planck. Scorrendo il suo curriculum mi accorgo che è particolarmente teorico e per prima cosa mi colpisce il fatto che, pur trovandosi in una delle due sedi universitarie italiane con il corso di laurea in Astronomia, si sia laureato in Fisica.

L’intervista

La mia passione per la scienza nasce ai tempi del liceo grazie alle stimolanti lezioni di alcuni professori che ho avuto la fortuna di incontrare. Matematica, fisica e chimica erano le mie materie preferite. Finito il liceo sono stato incerto se affrontare il corso di laurea in Matematica o in Fisica. Ho scelto quest’ultimo optando pero’ per l’indirizzo teorico. Le lezioni universitarie di Relativita’ Generale del prof. Silvio Bergia mi hanno poi avvicinato con entusiasmo allo studio della cosmologia e dell’astrofisica. Quindi, rispondendo alla tua domanda, non ho scelto Astronomia semplicemente perche’ mi sentivo piu’ portato per gli aspetti teorici dei problemi scientifici. Poi crescendo mi sono smussato…

Da inizi anni 90, ci sono evidenze osservative che mostrano la presenza su grande scala (circa 100Kpc) di campi magnetici uniformi dell’ordine di grandezza del micro G sia all’interno delle galassie che nelle zone intergalattiche. Si ritiene che tali campi magnetici siano il risultato dell’amplificazione di piccoli campi magnetici precedenti detti campi magnetici seme. Ad esempio l’effetto dinamo (che e’ il meccanismo di amplificazione piu’ efficiente) necessita di un $campo$ magnetico seme di 10^-19 G. Ma come giustificare la presenza di questi campi magnetici seme? Si pensa che essi possano avere un’origine primordiale. Questa e’ la fenomenologia che ha ispirato il lavoro di ricerca teorica della mia tesi che ho elaborato sotto la supervisione del prof. Gianni Venturi. Lo scopo della tesi e’ stato quello di verificare se in un universo in espansione fosse possibile produrre fotoni per poter giustificare la presenza dei campi magnetici seme. La traduzione tecnica-matematica della precedente affermazione e’ la seguente: e’ possibile giustificare la produzione di fotoni nell’ambito di una teoria quantistica dei campi su spazi curvi? Abbiamo verificato che cio’ non e’ possibile con un metodo di quantizzazione nuovo per una estensione minimale della teoria dell’elettromagnetismo (valida in uno spazio non curvo).

Durante il dottorato ho seguito varie scuole internazionali di cosmologia e astrofisica relativistica e di fisica teorica. Ho trascorso 2 mesi a Parigi dove ho seguito interessanti lezioni di Teoria delle Stringhe, che ha l’ambizione di unire in un’unica teoria autoconsistente le due teorie principali della Fisica Teorica, cioe’ la Relativita’ Generale e la Meccanica Quantistica. Subito dopo il dottorato ho lavorato per quasi due anni all’ Institute de Physique Theorique de Lausanne in Svizzera (oggi parte dell’ Ecole Polytecnique Federale de Lausanne EPFL) dove ho studiato modelli cosiddetti “effettivi” di Teoria delle Stringhe, detti Brane Worlds. Sono modelli semplificati di Teoria delle Stringhe, ma contenenti un numero sufficiente di caratteristiche della teoria fondamentale. Questi modelli hanno lo scopo di fare delle previsioni potenzialmente osservabili negli esperimenti.
Le esperienze all’estero arricchiscono perche’ lo scambio di idee con altri scienziati e’ fondamentale e sempre stimolante. Anche ora continuo a passare dei periodi all’estero. L’estate scorsa sono stato un paio di mesi al JPL (Jet Propulsion Laboratory), un Istituto della NASA a Pasadena, negli USA.

Planck e’ un satellite dell’ESA (European Space Agency) che sara’ lanciato in orbita nei prossimi mesi per misurare le anisotropie della radiazione cosmica di fondo (Cosmic Microwave Background, CMB, in inglese). Tale radiazione e’ la prima “luce” che ha potuto propagarsi liberamente nel nostro universo ed e’ stata emessa quando l’universo aveva solo 400.000 anni. Dico “solo” perche’ ora si stima che l’universo abbia circa 13/14 miliardi di anni, quindi se paragoniamo l’eta’ dell’universo alla vita di un uomo e’ come se tale emissione avvenisse da un neonato che ha qualche ora di vita. Per questo si usa dire che la CMB e’ stata emessa da un “baby universe”. Tale radiazione cosmica ha la proprieta’ di essere isotropa ovvera di presentare le stesse caratteristiche (o quasi!) indipendentemente dalla direzione del cielo in cui la osserviamo. Ci sono pero’ delle piccole deviazioni, di una parte su centomila, che sono dette anisotropie. Tali anisotropie costituiscono una vera miniera di informazioni su come era ed e’ l’universo in cui viviamo. Ad esempio quale sia la distribuzione energetica di “materia” che e’ presente nel nostro universo, ovvero quanta materia ordinaria (visibile), quanta materia oscura, e quanta energia oscura ci sia nell’universo attuale. Inoltre le anisotropie contengono informazioni su altri importanti parametri che descrivono il nostro universo primordiale, dando la possibilita’ di vincolare le Teorie dell’Inflazione, che sono modelli teorici che prevedono una fase di espansione quasi esponenziale del nostro universo prima che emettesse il primo “vagito” o CMB.

Queste ricerche sono l’oggetto di una collaborazione internazionale che vede l’INAF (Istituto Nazionale di Astrofisica) tra i piu’ importanti attori scientifici. Infatti uno dei due “Principal Investigator” e’ proprio uno scienziato dell’INAF, Nazzareno Mandolesi, nello specifico il direttore dell’ IASF (Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica) di Bologna presso cui svolgo la mia attivita’. Per quanto riguarda il mio ruolo all’interno della collaborazione, faccio parte del cosiddetto Core Team di Planck, che e’ un gruppo di lavoro (in cui vi sono ricercatori europei ma anche americani) che si sta preparando per avere tutti gli strumenti necessari per poter analizzare i dati che arriveranno dal satellite. In particolare mi sto occupando dello sviluppo del software necessario per la verifica delle attuali teorie.

Mi sono laureato nel 1998 e ho conseguito il Dottorato di Ricerca nel Febbraio 2002. Ho gia’ vissuto 7 anni da precario. Non e’ facile vivere con contratti tipo borse di studio o assegni di ricerca sia da un punto di vista prettamente economico sia perche’ l’orizzonte della fine del contratto ti limita nelle scelte personali e non ti da’ mai nessuna certezza nel futuro. Inoltre non dimentichiamoci che certe forme contrattuali (come l’assegno di ricerca appunto) fanno si’ che il ricercatore non sia nemmeno contemplato come precario dalle istituzioni poiche’ ufficialmente si tratta di personale in formazione o di collaboratore esterno (anche se nella maggior parte dei casi svolge le stesse attivita’ del personale strutturato). La passione per la ricerca e’ cio’ che c’e’ sull’altro piatto della bilancia e che fa sopportare questa prolungata incertezza. Ovviamente a queste condizioni il rischio e’ che piano piano si affievolisca l’entusiasmo e la passione per il lavoro che si svolge…

La prima risposta e’ quella piu’ banale: piu’ soldi alla ricerca. L’Italia ha un numero di ricercatori per 1000 abitanti che e’ 1/4 di quello della Finlandia o di altri paesi scandinavi ed 1/3 di Germania o altri importanti paesi europei. Questo darebbe un po’ piu’ di speranze a chi intraprende questa carriera. La seconda risposta e’ quella di vincolare seriamente i finanziamenti alla valutazione dei risultati raggiunti.

Proprio di cio’ su cui ho lavorato negli ultimi anni. Sono molto interessato all’analisi dei dati che il satellite Planck ci fornira’ nei prossimi anni. Ma per fare questo mi auguro, prima di tutto, che il mio contratto sia stabilizzato o per lo meno rinnovato un numero di volte sufficiente da permettermi di partecipare a questa attivita’.