Il primo sguardo di Euclid sull'Universo

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 A. Cimatti    29-11-2023     Leggi in PDF
L'ammasso di galassie di Perseo, in una delle prime spettacolari immagini della missione Euclid. (Crediti: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, image processing by J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi, CC BY-SA 3.0 IGO)
Euclid è una missione chiave della European Space Agency (ESA) e una pietra miliare per la scienza e l'esplorazione europee. Lo scopo di Euclid è infatti rispondere alle grandi domande aperte della cosmologia e della fisica fondamentale (energia oscura, materia oscura, gravità modificata). Pur essendo una missione straordinariamente ambiziosa, tutte le sfide sono state superate grazie alla competenza e alla dedizione di una grande collaborazione che vede coinvolti, oltre all'ESA, il Consorzio Euclid, la NASA e i partner industriali. A livello nazionale, sono coinvolti più di duecento scienziate e scienziati italiani dell'Agenzia Spaziale Italiana (ASI), dell'Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) e delle Università di Bologna, Ferrara, Genova, Statale di Milano, Roma Tre, Trieste, della Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati (SISSA) e del Centro di Ateneo di Studi e Attività Spaziali "Giuseppe Colombo" (CISAS) dell'Università di Padova.


Euclid, lanciato il 1 luglio 2023, porta a bordo due strumenti (VIS, Visible Instrument e NISP, Near Infrared Spectrometer Photometer) che consentiranno la ricostruzione 3D della struttura a grande scale della materia luminosa e oscura nell'Universo, e la sua evoluzione durante gli ultimi 10 miliardi di anni. Entrambi gli strumenti hanno lo scopo di ottenere dati di altissima qualità e stabilità nel visibile e nel vicino infrarosso. In aggiunta, NISP consentirà anche di ottenere spettri di decine di milioni di galassie e misurarne la loro distanza grazie al redshift cosmologico.

Dopo un periodo dedicato ai test e alla soluzione di alcuni problemi tecnici imprevisti, le prime cinque immagini, già adatte ad analisi scientifiche preparatorie, sono state pubblicate dall'ESA il 7 novembre 2023. Sono immagini dimostrative che riguardano diversi oggetti astrofisici. Nella nostra Galassia, una regione di formazione stellare e un ammasso globulare che include centinaia di migliaia di stelle coeve e molto vecchie, una galassia nana del Gruppo Locale e una galassia a spirale. Infine, una delle immagini (scelta per questa copertina) riguarda l'ammasso di galassie di Perseo. Gli ammassi sono le più massicce strutture dell'Universo, contengono migliaia di galassie, gas ad alta temperatura e tantissima materia oscura, e rappresentano un laboratorio ideale di astrofisica e cosmologia. È proprio in un ammasso di galassie che nel 1933 fu scoperta da Fritz Zwicky la presenza di una grande quantità di materia oscura. L'immagine contiene più di 50.000 galassie: più di quanto qualsiasi telescopio spaziale abbia mai ripreso in un solo "scatto". Le galassie più luminose e più grandi costituiscono la parte centrale dell'ammasso, mentre una parte di quelle più deboli sono a distanze maggiori dell’ammasso, e quindi non ne fanno parte.

Oltre ad essere spettacolari, questi dati dimostrano le capacità uniche degli strumenti VIS e NISP di ottenere immagini profonde e ad alta definizione, inquadrando una grande area di cielo in un singolo puntamento del telescopio. Infatti, le immagini coprono un'area di cielo pari a 2,5 volte quella della Luna piena e sono 4 volte più nitide di quanto sarebbe possibile da terra. Queste prestazioni sono essenziali per riuscire a coprire in pochi anni una vastissima area di cielo (15.000 gradi quadrati, circa 1/3 dell'intera volta celeste) e quindi permettere la ricostruzione della mappa 3D del cosmo, scopo primario di Euclid.


Andrea Cimatti – Professore ordinario all’Università di Bologna, dove dirige il Dipartimento di Fisica e Astronomia. Le sue ricerche riguardano galassie e cosmologia ed è co-fondatore della missione Euclid. Dirige il Master "Space Missions Science, Design and Applications" dell'Università di Bologna. Nel 2017, il suo libro "L'Universo oscuro" ha vinto il Premio Nazionale Divulgazione Scientifica "Giancarlo Dosi" nella categoria delle Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali.