Francesco Melchiorri

Nato da una famiglia che gli offriva ottimi stimoli culturali, il padre laureato in farmacia e appassionato di ricerche farmacologiche e la madre laureata in lettere antiche, una delle poche persone che all’epoca leggevano il sanscrito, insegnante, era indeciso tra gli interessi letterari e quelli di ricerca, anche se non nel campo che il padre avrebbe preferito (il fratello Pietro invece si dedicherà alla farmacologia divenendo professore ordinario alla Facoltà di Medicina a La Sapienza).

Durante gli anni del liceo classico, al “Giulio Cesare” di Roma era già interessato all’astronomia e costruì un telescopio riflettore di 40 cm di diametro, ottenendo il Premio Fermi istituito per i diplomati dei licei.

Si iscrisse a Fisica a Roma, perché gli sembrava il modo migliore per raggiungere un certo grado di verità.

A Fisica ebbe come insegnanti Marcello Conversi, Giorgio Salvini, Enrico Persico, ma chi dettava legge era Edoardo Amaldi che per la tesi di laurea lo indirizzò verso un piccolo gruppo che iniziava ad occuparsi di ricerca spaziale con Guido Pizzella, appena tornato dagli USA dove aveva studiato con James Van Allen.

Lavorò quindi agli esperimenti sul vento solare destinati al primo satellite europeo HEOS A-1.

All’università incontrò Bianca Olivo, che divenne sua moglie e con la quale lavorò per tutta la vita.

Interessato ad approfondire gli aspetti di struttura della materia legati ai rivelatori allora usati, al solfuro di cadmio, si recò per un paio di anni a Bari, per collaborare con Alberto Bonetti, che si era laureato a Milano con Beppe Occhialini, organizzando un laboratorio per la realizzazione dei rivelatori, alcuni dei quali brevettati e passati alla Ferrania per strumenti per indagine mediche.

Su suggerimento di Bruno Rossi, allora presidente del MIT di Boston, nel 1966 passò a Firenze all’IROE (Istituto di Ricerca Onde Eletttromagnetiche) del CNR. Era molto perplesso che all’IROE interessassero ricerche di cosmologia, ma ebbe l’incoraggiamento di Giuliano Toraldo di Francia che sosteneva se l’IROE si occupa di onde acustiche può occuparsi di tutto.

Il suo gruppo, con Bianca, Roberto Fabbri, Vincenzo Natale, Giorgio Dall’Oglio, si doveva occupare di misure del fondo cosmico, scoperto l’anno prima da Arno Penzias e Robert Wilson (Premi Nobel 1976), quando nessuno in Italia credeva realmente al Big Bang e all’esistenza della radiazione di fondo. Svilupparono ottimi filtri nell’infrarosso e tramite calorimetri (bolometri) a 0,3 K effettuarono al laboratorio della Testa Grigia al Plateau Rosa a Cervinia la prima misura del fondo cosmico al millimetro.

Rendendosi conto che occorrevano esperienze fuori dall’atmosfera, puntarono su giganteschi palloni stratosferici lanciati da una base che la neonata Agenzia Spaziale Italiana aveva stabilito a Milo, vicino a Trapani, in una base aerea abbandonata.

Con i palloni, che volavano trascinati dai venti stratosferici a 40 chilometri di altezza, fino alla Spagna, rischiando anche incidenti diplomatici con i libici, misurarono nel 1978 la cosiddetta anisotropia di dipolo che stabiliva il moto della Terra nell’Universo.

Le misure suscitarono interesse anche a Princeton, grazie ai contatti stabiliti da Remo Ruffini, e diedero inizio alla cosmologia sperimentale anche in Europa. Continuarono negli anni ottanta con una prima rivelazione delle anisotropie a 3 K della radiazione di fondo, confermata e pubblicata solo 12 anni dopo con l’esperimento ULISSE (Bianca e Francesco Melchiorri, Paolo de Bernardis, Silvia Masi, Nicola Vittorio).

Nel 1981 fu chiamato all’Università di Roma, prima alla cattedra di Laboratorio di Fisica e poi a quella di Astrofisica, dove formò un gruppo di studenti che ora lavorano nei più importanti gruppi di ricerca in cosmologia.

Iniziò quindi un progetto a lungo termine sulla distribuzione della radiazione cosmica di fondo, prima con l’esperimento ULISSE e poi dal 1988 con ARGO, un telescopio da 1,2 m su pallone che produsse le prime evidenze di anisotropie a piccoli angoli, infine con il progetto OLIMPO, un telescopio da 2,6 m, prima finanziato poi sospeso dall’Agenzia Spaziale Italiana, e realizzato solo dopo la sua scomparsa (l’esperimento, diretto da Silvia Masi, iniziato nel 2009 con lanci dalle Isole Svalbard, si è concluso nel 2014).

Propose invano all’Agenzia Spaziale Europea (ESA) le missioni CIRBS-ROMA e COSP su satellite, che anticipavano di vari anni i satelliti COBE e PLANK realizzati poi dalla NASA e di questa inerzia e tendenza a seguire gli americani invece di anticiparli si lamentò molto.

Tentò anche di collaborare con i russi, con Yacob Zeldovich capo dell’Istituto Spaziale di Mosca, al progetto di una missione spaziale, chiamata AELITA, ma difficoltà burocratiche e anche problemi di sicurezza militare fecero fallire il tentativo.

Propose quindi alla NASA, insieme a Paul Richards di Berkeley, un esperimento con un pallone da lanciare in Antartide, in modo che dopo 10 giorni di volo il pallone ritorni quasi al punto di partenza.

L’esperimento, per questo chiamato con l’acronimo BOOMERanG, realizzato insieme a Richards, Andrew Lange, Paolo de Bernardis e la moglie Silvia Masi, ottenne le prime dettagliate immagini dell’anisotropia della radiazione di fondo nel 2000.

Ultimamente sviluppò MITO (Millimetric and Infrared Testa-Grigia Observatory), un telescopio al laboratorio della Testa Grigia a Cervinia, praticamente quello che doveva essere OLIMPO ma sulla Terra, dedicato a ricerche sulla radiazione cosmica e all’effetto Sunyaev-Zeldovich che resterà, dopo la sua prematura scomparsa a 65 anni, la sua eredità scientifica – ora diretto da Marco De Petris.

Nel 2003 la Sorbona di Parigi gli conferì il titolo di dottore "honoris causa" per i suoi contributi agli studi sulla formazione dell’universo.

Era editor di New Astronomy dalla fondazione e scrisse anche vari articoli o libri divulgativi, spesso insieme alla moglie Bianca, come la voce “Cosmologia” della Treccani e Terra chiama spazio (Giunti, Firenze 1990), Astronomia infrarossa. Una nuova rappresentazione del cosmo (con E. Bussoletti. Mondadori EST, Milano 1983) e anche specialistici come The cosmic background radiation and fundamental physics (Ed. Compositori, Bologna 1985) o Evolutionary phenomena in the Universe (a cura di A. Van Vloten, Ed. Compositori, Bologna 1990).

Mantenne sempre gli interessi umanistici e specialmente lo studio degli umanisti pre rinascimentali come Pico della Mirandola o Marsilio Ficino, nella cui cella da monaco diceva di avere lo studio all’IROE di Firenze posto nel Monastero di Quaracchi.

Grande appassionato di Newton, con Bianca scrisse anche un articolo che getta nuove prospettive sulla sua figura: Isaac Newton. Chi era costui? (Sapere, ottobre 1999).

In sua memoria si è tenuta a Roma una Conferenza (12-14 aprile 2006) con interventi di suoi allievi e collaboratori come Paul Boynton, Giorgio Dall’Oglio, Paolo de Bernardis, Marco De Petris, Pierre Encrenaz, Paul Richards, Monique Signore, Silvia Masi, Cecilia Ceccarelli, Remo Ruffini e numerosi altri.