Euclid: una missione per svelare i misteri

 Martedì 7 novembre 2023, possiamo considerarla come una data storica per l’ESA l’agenzia spaziale europea, in questa data infatti sono state pubblicate le prime cinque immagini a colori ottenute con il telescopio Euclid. Prima di oggi nessun telescopio aveva realizzato immagini con un livello di nitidezza e dettaglio cosi elevato su zone così vaste dello spazio galattico.

Queste immagini hanno fatto vedere al mondo il potenziale di Euclid, che avrà il gravoso compito di creare la più ampia mappa 3D dell’Universo conosciuto. Saranno osservazioni fatte nel campo visibile e nell’ infrarosso, Euclid utilizzerà attrezzature all’avanguardia per riuscire a rappresentare tutti gli oggetti la cui luce raggiungerà il telescopio. Per riuscire a comprendere l’influenza che ha la cosidetta materia oscura e l’energia oscura sull’Universo visibile, obbiettivo principale, di Euclid sarà quella di osservare la forma, le distanze e i movimenti di miliardi di galassie fino a distanze di 10 miliardi di anni luce ossia proprio agli albori dell’universo poco dopo il Big Bang.

Le prime immagini si sono rivelate uniche: dalle stelle luminose alle galassie più deboli, le osservazioni hanno fatto vedere non solo meravigliosi corpi celesti in primo piano, ma anche miliardi di altri corpi presenti nel cosmo decisamente più in lontananza.

La prima delle cinque immagini trasmesse da Euclid è apparsa veramente rivoluzionaria. Ottenuta in poche ore utilizzando entrambi gli strumenti di Euclid, VIS e NISP, ci fa vedere un migliaio di galassie di Perseo, un ammasso tra i più massicci conosciuti, situato a 240 milioni di anni luce dalla Terra. I membri più importanti dell’ammasso sono visibili al centro dell’immagine, oltre queste, si possono osservare più di 100 mila galassie lontane sullo sfondo, molte delle quali non sono mai state viste prima. Hanno forme e colori diversi, e la maggior parte sono così lontane da apparire come singoli punti di luce. Più una galassia è lontana, più appare rossa. Questa è la prima volta che un’immagine con un campo cosi vasto riesce a raggiungere dettagli così elevati catturando la luce proveniente da tante sorgenti tutte assieme. Il risultato finale sarà documentare miliardi di galassie

Alcune delle sorgenti che si vedono in questa foto sono così lontane che la loro luce ha impiegato 10 miliardi di anni per raggiungerci. Vedendo la distribuzione e la forma di queste galassie,gli astronomi saranno in grado di scoprire di più su come la materia oscura abbia dato forma all’Universo cosi come lo possiamo vedere oggi. Infatti, gli scienziati hanno dimostrato che ammassi di galassie come questo possono essersi formati solo perché nell’Universo è presente la materia oscura. Un’altra caratteristica importante di questa immagine è la luce inter-ammasso, originata dalle stelle libere presenti tra le galassie nel nucleo dell’ammasso, queste non appartengono ad alcuna galassia poiché rimaste nello spazio in seguito a interazioni passate. Studiando questa luce intra-ammasso, gli scienziati potranno risalire alla storia dell’ammasso in modo tale da ottenere maggiori evidenze sulla materia oscura in esso contenuta.

In circa un’ora di osservazione, da una combinazione dei dati proveniente dai 2 strumenti VIS e NISP, si è ottenuta questa foto meravigliosa della galassia a spirale IC 342, anche nota come Caldwell 5, soprannominata la “galassia nascosta”. E’ un oggetto di difficile osservazione, poiché si trova dietro la Via Lattea per cui polvere, gas e stelle ne oscurano la vista ai telescopi, sia da Terra che spaziali.

Grazie alla straordinaria sensibilità, Euclid ha potuto inoltrarsi oltre questa polvere nell’infrarosso e misurare la luce delle numerose stelle fredde che dominano la massa della galassia.

Non era mai stato possibile superare la polvere e visualizzare cosi in dettaglio la formazione stellare a spirale, cosa che Euclid, invece, ci permetterà. Sono stati evidenziati ammassi globulari, alcuni dei quali mai stati identificati in precedenza.

La prima galassia nana irregolare osservata da Euclid è chiamata NGC 6822, si trova a 1.6 milioni di anni luce dalla Terra. Fa parte della Via Lattea, fu scoperta nel 1925, da Edwin Hubble. E’ stata vista molte volte, anche con il James Webb. Ma è Euclid  a catturare la galassia nella sua interezza compresi i dintorni con immagini ad alta risoluzione ed in pochissimo tempo. Non è possibile con i telescopi a terra visto che la nostra atmosfera non permette questa nitidezza. E neanche con Webb, che permette immagini dettagliate ma di piccole porzioni del cielo, non di regioni ampie come questa.L’immagine è punteggiata da numerose stelle, la maggior parte visibili solo come puntini. Le stelle dell’intera immagine hanno colori che vanno dal blu al bianco al giallo/rosso, su uno sfondo nero. Quelle blu sono le più giovani, quelle rosse le più vecchie.

Mai nessun telescopio, è stato in grado di osservare un intero ammasso globulare in un’unica osservazione con la capacità di distinguere così tante stelle nell’ammasso. Sono oggetti con densità cosi elevata al loro centro, che le stelle più luminose nascondono quelle più deboli. Inoltre, le loro regioni esterne si estendono molto lontano, e contengono soprattutto stelle deboli e di bassa massa.

Hubble aveva già fotografato nel dettaglio il nucleo di NGC 6397; ma per mappare la periferia dell’ammasso erano necessari tempi di osservazione lunghissimi; Euclid lo ha fatto in appena un’ora. Ha potuto raggiungere le stelle più deboli dietro quelle luminose.

Questa foto, già di per sé fantastica, si presenta di fondamentale importanza per i nostri scienziati: perché darà la possibilità di studiare quelle che gli astronomi chiamano  code di marea, sono scie di stelle che si estendono ben oltre questo oggetto. I ricercatori sospettano che tutti gli ammassi globulari della Via Lattea le presentino, ma finora hanno potuto verificarne solo alcune.

Se non sono presenti queste, potrebbe esserci un alone di materia oscura che accerchia l’ammasso globulare, impedendo alle stelle esterne di fuggire. Ma visto che non si attendono aloni di questo tipo attorno a oggetti di grandezza ridotta come gli ammassi globulari, dovremo attendere le risposte future di Euclid per conoscere di più.

Infine, Euclid ci permette con questa foto una spettacolare vista molto dettagliata della nebulosa Testa di Cavallo, già nota agli esperti come Barnard 33, nella famosa costellazione di Orione. E’ a circa 1375 anni luce da noi si chiama cosi vista la peculiarità della parte più alta della nube, similare alla testa di un cavallo. Nella nuova osservazione di Euclid di questo nido d'infanzia stellare, gli scienziati sperano di trovare molti pianeti di massa Gioviana, poco luminosi e mai visti prima, ai loro primordi celesti, così come giovani nane brune e stelle neonate.

Molti telescopi, hanno scattato una fotografie della nebulosa Testa di Cavallo, ma mai nessuno era stato in grado di avere una osservazione così limpida ed estesa in una sola osservazione. Euclid ha assicurato questa foto in circa un’ora di posa, il che comprova ancora una volta la portata della missione di riprendere molto rapidamente un’area del cielo senza precedenti e con dettagli elevatissimi.

Gli scienziati sono particolarmente attratti d questa regione, perché qui la genesi stellare è influenzata dalle radiazioni provenienti dalla splendente Sigma Orionis, stella della costellazione di Orione esattamente sopra la Testa di Cavallo.

Regioni come questa sono molto dense, e qui si formano stelle e sistemi planetari. Con la nuova dettagliatissima analisi di Euclid, gli scienziati si auspicano di trovare attorno alle stelle che vediamo in quest’immagine molti pianeti di massa gioviana.

I prossimi passi di Euclid

Queste prime immagini di Euclid non sono solo clamorose dal punto di vista estetico, ma anche preziosissime per la comunità scientifica. Ogni singolo pezzo di ognuna di queste foto permetterà ai ricercatori di sondare stelle, sistemi planetari, galassie primordiali, eventi cosmici come esplosioni stellari e fusioni galattiche. Nessun telescopio finora era arrivato a questo livello di dettaglio.

La combinazione di molte osservazioni come queste, su vaste aree di cielo, permetterà agli scienziati di far luce anche sulle regioni più oscure e nascoste del cosmo, e di svelare la trama delle sue componenti più misteriose: la materia oscura e l’energia oscura.Ora il team sta attuando l’ultima messa a punto del telescopio,  le indagini scientifiche vere e proprie si avvieranno all’inizio del 2024. In sei anni, Euclid rileverà un terzo del cielo con una accuratezza e una sensibilità senza precedenti.

J.K Malesani