Dopo esser stato lanciato con successo in orbita lo scorso 1 luglio, il telescopio spaziale Euclid ci ha finalmente fornito le sue prime immagini. Le immagini fornite dall’ESA mostrano delle istantanee piene di stelle, scattate durante le operazioni di messa a punto del telescopio spaziale.

La ricerca di Euclid

Euclid è un telescopio spaziale dell’Agenzia Spaziale Europea progettato per studiare l’espansione dell’universo, la materia oscura e l’energia oscura. La materia oscura viene definita per la prima volta nel 1933 dall’astronomo Fritz Zwicky, quando stava studiando il moto di ammassi di galassie lontani e di grande massa. In particolare, l’astronomi si stava concentrando sull’ammasso della Chioma e quello della Vergine.

Zwicky stimò la massa di ogni galassia dell’ammasso basandosi sulla sua luminosità e sommò tutte le masse galattiche per ottenere la massa totale dell’ammasso. Ottenne poi una seconda stima indipendente della massa totale, basata sulla misura della dispersione delle velocità individuali delle galassie nell’ammasso; questa seconda stima di massa dinamica era 400 volte più grande della stima basata sulla luce delle galassie.

Nonostante queste scoperte di Zwicky, fu solo negli anni Settanta che gli scienziati iniziarono ad esplorare questa discrepanza in modo più approfondito e che l’esistenza della materia oscura iniziò ad essere considerata. La sua scoperta non risolverebbe solo la mancanza di massa negli ammassi di galassie, ma avrebbe conseguenze di ben più larga portata sulla capacità dell’uomo di predire l’evoluzione e il destino dell’Universo.

Il telescopio spaziale Euclid

Euclid è il risultato di due idee di missione proposti per il programma decennale di Cosmic Vision. Il primo concetto era DUNE, il cui obiettivo era l’esplorazione dell’universo oscuro, mentre il secondo era SPACE, un esploratore cosmico spettroscopico di tutto il cielo.

Le missioni proponevano modi complementari per misurare la geometria dell’Universo e, dopo una fase di studio si decise di iniziare una missione combinata. Il nuovo concetto di missione fu chiamato Euclide, in onore del matematico greco Euclide, considerato il padre della geometria.

L’obiettivo principale di Euclid è indagare l’espansione dell’universo negli ultimi 10 miliardi di anni, studiandone l’evoluzione come mai fatto in precedenza. Per farlo, il telescopio sta esaminando le galassie a diverse distanze dalla Terra, coprendo un’area circa pari ad un terzo del cielo.

Tramite le sue osservazioni, Euclid potrà creare un’immagine 3D della distribuzione di materia ordinaria e oscura in una buona parte dell’universo. Dallo studio della storia dell’espansione si riuscirà a stimarne l’accelerazione causata da energia oscura ed eventuali variazioni. Gli scienziati credono che circa il 70% dell’Universo sia costituito da energia oscura ed il 25% da materia oscura, e che quest’ultima sia circa l’80% della massa totale.

Gli strumenti di missione

Per studiare più a fondo ma materia oscura e lo spazio profondo, Euclid si serve di due strumenti. Il Near Infrared Spectrometer and Photometer (NISP) è stato pensato per fornire analisi fotografiche nel vicino infrarosso delle galassie e per determinare lo spostamento verso il rosso dei corpi celesti. Quest’ultimo obiettivo avviene in combinazione con i dati dell’altro strumento (VIS). Gli spettri nel vicino infrarosso serviranno a misurare accuratamente distanze e spostamenti delle galassie, permettendo di descriverne la storia negli ultimi 10 miliardi di anni.

Invece, il Visible Instrument (VIS) ha la missione di osservare con altissima qualità le galassie oggetto della ricerca del telescopio. Quando il telescopio sarà completamente in funzione, misurerà le forme delle galassie, gli effetti della lente gravitazionale su oggetti molto lontani e la distribuzione della materia oscura negli ultimi 10 miliardi di anni.

Le ultime fasi

Euclid è stato lanciato il 1 luglio 2023 da Cape Canaveral, a bordo di un Falcon 9. Euclid è stato lanciato verso il punto lagrangiano L2 situato a 1,5 milioni di chilometri dalla Terra, dove si trova anche il famoso James Webb.

Durante il viaggio il telescopio si è raffreddato gradualmente e due settimane dopo il decollo dalla Florida ha raggiunto la temperatura operativa. Euclid ha raggiunto la sua destinazione due settimane dopo, circa un mese dopo il lancio.

Il telescopio percorre un’orbita halo di grande ampiezza, circa un milione di chilometri, attorno al punto di Lagrange L2 del sistema Sole-Terra. Adesso, il telescopio è arrivato a destinazione e nei due mesi successivi verrà verificato il funzionamento degli strumenti e dei vari sottosistemi. Tre mesi dopo il lancio il telescopio spaziale inizia la sua missione scientifica.

Da queste fasi arrivano le prime immagini del telescopio fornite dall’Agenzia Spaziale Europea (ESA). I due strumenti a bordo del telescopio hanno catturato le loro prime immagini di test sulle stelle e galassie circostanti e le hanno inviate a terra. Secondo i responsabili della missione, i risultati fanno ritenere che il telescopio spaziale raggiungerà gli obiettivi scientifici per cui è stato progettato.

I prossimi obiettivi del telescopio spaziale Euclid

Durante la sua missione, che dovrebbe durare almeno sei anni, Euclid osserverà circa un terzo della volta celeste, e circa 10 miliardi di corpi celesti. Per più di un miliardo di esse, le incongruenze di materia oscura saranno misurate con una precisione 50 volte migliore di quella che è possibile ottenere con i telescopi terrestri.

Euclid aiuterà a comprendere meglio il ruolo della materia e dell’energia oscura e come questa abbia plasmato l’Universo nel corso del tempo. Per la prima volta gli astronomi riceveranno moltissime informazioni su quella parte di materia che ancora non comprendiamo. E forse ci porterà risposte a domande che ancora non ci siamo posti!