Michele Fumagalli si è laureato presso l’Università degli Studi di Milano-Bicocca con 110 e lode poco più di tre anni fa, ma il suo nome è già noto in ambito scientifico per aver individuato nell’Universo tracce di gas primordiale. Michele, originario di Lesmo, neanche un mese dopo aver conseguito la laurea in Astrofisica è partito per raggiungere l'Università di California a Santa Cruz, dove sta completando il dottorato di ricerca. Ed è proprio negli Usa che il giovane scienziato italiano, insieme ad altri ricercatori americani, ha scoperto due nuvole di gas puro, formate da idrogeno ed elio, rimaste come erano alla nascita, subito dopo il Big Bang. Una scoperta così importante da meritare la top ten di Science nella classifica “Breakthrough of the year 2011”.

In cosa consiste la tua scoperta?
Teoricamente sapevamo dell’esistenza di questo gas puro, ma finora mai si era riusciti ad individuarlo perché quello avvistato era sempre inquinato da altri elementi metallici più pesanti. Un centinaio di milioni di anni dopo il Big Bang sappiamo che hanno iniziato a formarsi le prime stelle dalle nubi primordiali. A parte l' effetto dell'attrazione gravitazionale, l'esatto meccanismo che ha portato alla loro nascita è ancora oggetto di studio. Si sa bene, invece, come si creano quando le nuvole originarie sono inquinate da elementi più pesanti perché questi favoriscono la coagulazione del gas. Con lo scorrere del tempo la massa della materia che si accumula raggiunge un livello tale da innescare una reazione di fusione nucleare e allora la stella si accende continuando a bruciare. Ci sono, però, stelle estremamente massicce per cui quando muoiono scoppiano lasciando nel cosmo tracce di sé. È così che gli elementi pesanti vengono dispersi e, viaggiando, quando incontrano delle nubi primordiali di idrogeno finiscono per inquinarle, in un certo senso, avviando con i preziosi semi (di cui anche noi siamo costituiti), lo sviluppo di una nuova stella.

Eppure siete stati tenaci nel credere che questo gas fosse ancora presente nell’Universo.
Sì, utilizzando i telescopi dell'Osservatorio Keck sulla vetta di un vulcano spento nelle Hawaii, siamo riusciti nell'impresa. Con il telescopio, dotato di uno specchio da 10 metri, abbiamo raccolto la luce proveniente da oggetti lontani più di dieci miliardi di anni luce. Il gas non è direttamente visibile, quindi si procede in questo modo: osserviamo galassie molto luminose e ne esaminiamo lo spettro, cioè quella sorta di “arcobaleno” della luce scomposta nei suoi colori. Se alcuni colori non arrivano a terra, significa che c'è gas tra noi e il quasar. Sappiamo inoltre che ogni elemento è associato a un colore. In base ai colori mancanti nello spettro del quasar, possiamo risalire alla composizione chimica del gas. Nelle due “nuvole” di gas individuate nella nostra ricerca, abbiamo individuato l’idrogeno e uno dei suoi isotopi, il deuterio. La sorpresa è stata non trovare tracce di ossigeno, carbonio o ferro, gli elementi che sono comuni nel sole e sulla terra. La loro assenza e la simultanea presenza di deuterio sono ciò che ci permette di affermare che questo gas è primordiale, cioè si è formato nei minuti immediatamente successivi al Big bang. Ed è rimasto immutato per due miliardi di anni.

Quali sono le ricadute scientifiche della ricerca?     
Siamo riusciti a osservare gas primordiale, la cui esistenza era prevista dalla teoria del Big bang. Adesso dobbiamo capire quanto comuni siano queste “nuvole”. Se non fossero davvero rare, dovremmo rivedere alcuni aspetti della teoria.

Come giovane scienziato ti sei formato in Bicocca, cosa ti ha spinto a scegliere il corso di laurea in Astrofisica e Fisica dello spazio?
Ho conosciuto l’Università di Milano-Bicocca quando frequentavo ancora le superiori: nel corso di una giornata di orientamento ho partecipato ad alcune lezioni di fisica, ed è in quel momento che ho deciso a quale corso di laurea mi sarei iscritto: dopo la laurea triennale in Fisica, mi sono iscritto alla magistrale in Astrofisica e fisica dello spazio.

Perché hai deciso di far ricerca all’estero?
Per un giovane scienziato è importante confrontarsi con altre realtà, e così sono stato incoraggiato a fare un’esperienza internazionale. Ho scelto la California.

I tuoi prossimi progetti?
Ho già ricevuto interessanti offerte dagli Usa e dall’Europa, le sto valutando. Non credo che tornerò a breve in Italia, ma non nascondo il desiderio di far ricerca nel mio Paese. Per quanto riguarda la mia attività scientifica, il prossimo compito sarà quello di capire se le nubi siano isolate.

Leggi l'intervista a Giuseppe Gavazzi, relatore di tesi di Michele

Maria Antonietta Izzinosa