Milioni di stelle e galassie illuminano il primo tassello della grande mappa dell’Universo in corso di realizzazione da parte del satellite Euclid dell’Agenzia spaziale europea (ESA). Il mosaico è stato presentato il 15 ottobre 2024 in occasione dell’International Astronautical Congress a Milano
È solo l’un per cento della grande mappa del cosmo che il satellite Euclid è intento a costruire, eppure sta già strabiliando la comunità di ricerca coinvolta in questa imponente impresa. Il primo mosaico celeste rilasciato dalla missione dell’Agenzia spaziale europea (ESA) copre 132 gradi quadrati, un’ampiezza che corrisponde a oltre 500 volte l’area della luna piena nel cielo, ed è formato da un totale di 208 gigapixel.
La nuova immagine, pubblicata il 15 ottobre 2024 dall’ESA in occasione dell’International Astronautical Congress in corso a Milano, combina osservazioni ottenute tra il 25 marzo e l’8 aprile 2024 con i due strumenti di bordo, il VISible Instrument (VIS) e il Near Infrared Spectrometer Photometer (NISP). Vi si scorgono circa cento milioni di sorgenti astronomiche, tra stelle appartenenti alla nostra galassia, la Via Lattea, e galassie distanti decine, centinaia e migliaia di milioni di anni luce. Circa 14 milioni delle galassie visibili in questo mosaico saranno utilizzate per studiare l’effetto di lente gravitazionale causato dall’invisibile materia oscura che è interposta tra le galassie e noi che le osserviamo, e che ne amplifica e distorce leggermente il segnale luminoso.
In primo piano, si possono distinguere alcune delle stelle della nostra galassia grazie alla caratteristica forma a sei punte prodotta dalle ottiche del telescopio. Spicca inoltre una fioca nebulosità diffusa di colore bluastro, anch’essa di natura galattica: si tratta di nubi di gas e polveri interstellari che si trovano all’interno della Via Lattea, dette anche “cirri galattici” per l’aspetto che ricorda quello dei cirri, le sottili nubi alte presenti nell’atmosfera terrestre.
Una serie di zoom progressivi, da 3 fino a 600 ingrandimenti, illustrano lo straordinario grado di dettaglio presente nei dati raccolti da Euclid. La missione è infatti in grado di immortalare al contempo la struttura su grande scala dell’Universo, puntellata di ammassi di galassie – come Abell 3381, a oltre 600 milioni di anni luce di distanza, ritratto in uno degli ingrandimenti – ma anche di catturare le caratteristiche di singole galassie, presentate negli ingrandimenti più profondi.
«Questo primo, grande mosaico di una regione di cielo ottenuto cucendo insieme più di 260 puntamenti di Euclid è davvero una pietra miliare: è la prima volta che si è ottenuta e che viene mostrata l’immagine di un'area così grande di cielo, con una simile profondità, osservata in queste bande e con questa qualità», commenta Roberto Scaramella dell’Istituto nazionale di astrofisica (INAF) di Roma, responsabile del team che si occupa della survey condotta da Euclid. «Questo ci mostra come il cielo sia ricco di diverse galassie, da quelle belle e vicine fino a quelle piuttosto piccole, deboli e lontane che possiamo vedere ingrandendo l'immagine. Sono queste ultime, le galassie a grandi distanze, l'obiettivo principale degli studi cosmologici di Euclid. Tuttavia, come si può facilmente vedere, l'enorme quantità di dati e la loro grande varietà e qualità consentiranno alla maggior parte dei campi dell'astronomia di fare enormi progressi grazie a Euclid».
Il mosaico pubblicato il 15 ottobre 2024 è solo un assaggio delle potenzialità di Euclid. Dall’inizio della campagna scientifica nel febbraio 2024, la missione ha già completato il 12% della survey programmata. La prossima tappa fondamentale è prevista per marzo 2025, con la pubblicazione di una prima porzione dei dati scientifici di una superficie di cielo pari a 53 gradi quadrati, che includerà anche un’anteprima degli Euclid Deep Field, regioni del cielo in cui il telescopio Euclid effettua osservazioni più profonde. Il primo anno di dati scientifici finalizzati all’analisi cosmologica, invece, sarà reso pubblico nel 2026.
L’Italia è intensamente coinvolta nella missione attraverso la partecipazione dell’Agenzia Spaziale Italiana, dell’INAF, dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e di numerosi atenei italiani, tra cui spiccano la struttura triestina dell’INAF - Osservatorio Astronomico di Trieste, l’Università di Trieste e la SISSA. All’INAF in particolare spetta l’importante compito di coordinare il segmento di terra scientifico di Euclid, ovvero il complesso sistema di pianificazione, elaborazione e riduzione dell’immensa mole di dati raccolti dal telescopio.
«Abbiamo già nelle nostre mani circa 2000 gradi quadrati, più di dieci volte l'area mostrata in questa immagine» aggiunge il manager del segmento di terra scientifico di Euclid, Andrea Zacchei dell’INAF di Trieste, che ospita anche uno degli Science Data Centre (SDC) di Euclid in collaborazione con l’ALTEC di Torino. «Tutti gli istituti coinvolti nel segmento di terra che coordino stanno lavorando intensamente per estrarre le informazioni allo scopo di creare la più grande e dettagliata mappa tridimensionale del nostro Universo. Ovviamente facciamo tutto ciò con algoritmi dedicati sempre più complessi, ma ogni volta che mi soffermo a guardare una di queste immagini sono semplicemente colpito dalla loro bellezza».
Nel corso di sei anni di missione programmata, Euclid osserverà miliardi di galassie alle più diverse distanze, riuscendo così a sondare gli ultimi dieci miliardi di anni di storia dell’Universo. Misurando la forma, la distanza e il moto delle galassie, la missione costruirà la più grande mappa 3D del cosmo e studierà gli effetti sulla materia ordinaria prodotti della materia oscura e dell’energia oscura, per contribuire a comprendere la natura di queste misteriose componenti che permeano l’Universo.
La comunità Euclid italiana ha deciso di dedicare questa anteprima della survey alla memoria di Bianca Garilli, astronoma dell’INAF recentemente scomparsa. Coinvolta in Euclid sin dalle primissime fasi della proposta, in particolare per quanto riguarda lo strumento NISP e la realizzazione del software per il trattamento dei dati spettroscopici, ha lasciato un’eredità di conoscenza e competenze sulla missione che ha permesso al suo gruppo di lavoro di fornire un contributo fondamentale alla preparazione delle pipeline del segmento di terra.
«Il contributo di Bianca è stato importantissimo per dimostrare la fattibilità, tecnica e scientifica, della parte più complessa del progetto Euclid, quella della survey spettroscopica», nota Marco Scodeggio dell’INAF di Milano. «A questo ha fatto seguito la sua partecipazione nella definizione delle prestazioni richieste sia per gli strumenti a bordo di Euclid, sia per il software che stiamo utilizzando per analizzare i dati prodotti da quegli strumenti. Sentiremo tutti la mancanza della sua spinta costante a fare le cose un po' meglio di quanto noi avremmo accettato come un livello “buono abbastanza”».
La comunità Euclid italiana ha subito una grande perdita e sentirà a lungo la mancanza della sua capacità di analisi e del suo importante senso critico.
