Cosa ha scoperto il telescopio spaziale Euclid: la mappa del cosmo e il censimento mai visto

L’astronomia europea compie un passo senza precedenti nella ricostruzione della struttura profonda dell’universo. Con la pubblicazione ufficiale della Data Release 1 – Foundation, l’Agenzia spaziale europea ha reso accessibile alla comunità scientifica internazionale il primo monumentale blocco di dati raccolti durante la missione, mostrando nei dettagli cosa ha scoperto telescopio spaziale euclid mappa cosmo dopo tredici mesi di scansioni scientifiche continue.

La risposta racchiusa nell’archivio appena diffuso risiede in numeri che superano di trenta volte il rilascio precedente: il telescopio ha censito esattamente 900 milioni di galassie impresse in circa diecimila immagini ad altissima risoluzione. Il mosaico copre 1.900 gradi quadrati di cielo, un’estensione equivalente a quasi 9.500 lune piene, gettando le fondamenta concrete della più vasta rappresentazione tridimensionale dell’universo mai concepita dall’uomo.

Dietro questa mole di informazioni non c’è solo un inventario visivo di corpi celesti lontani, ma la chiave per rispondere all’enigma più fitto della fisica contemporanea: la natura di materia oscura ed energia oscura, responsabili dell’espansione e della geometria dell’universo ma tuttora invisibili all’osservazione diretta.

Novecento milioni di galassie e quindicimila lenti gravitazionali

I dati della Data Release 1 – Foundation derivano dal lavoro combinato dei due strumenti montati a bordo del telescopio spaziale: il Vis (Visible Instrument) per le osservazioni nel canale ottico visibile e il Nisp (Near Infrared Spectrometer Photometer) per il vicino infrarosso e la spettroscopia. Questo doppio sguardo ha permesso di registrare non soltanto la forma apparente delle galassie, ma anche la loro impronta spettroscopica e le distorsioni della luce provocate dalla gravità.

Tra i risultati più significativi inseriti nel catalogo compaiono quindicimila candidati a lente gravitazionale forte, sistemi rari e preziosi in cui la massa smisurata di un ammasso intermedio deforma e moltiplica la luce proveniente da strutture ancora più remote, generando archi e anelli luminosi. A questi si affiancano sessanta milioni di candidati quasar e i profili spettroscopici di ben 160 milioni di sorgenti cosmiche.

Come riporta Media INAF, il catalogo documenta nel dettaglio gigantesche architetture dell’universo attuale, tra le quali spiccano il Superammasso dell’Orologio e le galassie legate al gruppo di M81, offrendo un terreno di prova fondamentale per verificare le teorie sulla crescita delle grandi strutture cosmiche.

«Le oltre 70.000 immagini nel vicino infrarosso incluse nella Data Release 1 permettono di guardare sempre più lontano nell’Universo, rivelando galassie deboli e distanti e fornendo informazioni fondamentali per misurarne le distanze e ricostruire la distribuzione tridimensionale della materia»

Il ruolo della ricerca italiana nell’elaborazione dei dati cosmici

Il contributo italiano alla missione Euclid rappresenta uno dei pilastri dell’intero progetto scientifico dell’Esa, grazie al coordinamento dell’Agenzia spaziale italiana (ASI), dell’Istituto nazionale di astrofisica (INAF), dell’Istituto nazionale di fisica nucleare (INFN) e di diversi atenei. Gli scienziati italiani hanno guidato lo sviluppo di algoritmi complessi, perfezionati lungo un arco temporale di oltre dieci anni, necessari per ripulire, calibrare e trasformare i segnali grezzi registrati nello spazio in immagini scientificamente utilizzabili.

A chiarire la portata della sfida tecnica è Marco Frailis dell’INAF, responsabile del Science Data Center italiano di Euclid: «Estrarre spettri calibrati su un volume di dati così vasto ha richiesto al team del Science Data Center italiano un complesso lavoro di progettazione e ottimizzazione dei software di analisi per lo strumento Nisp, adattandoli all’infrastruttura di calcolo distribuita del Science Ground Segment».

La scomposizione della luce nelle diverse frequenze, operata dallo strumento Nisp, agisce come un codice a barre chimico. Misurando lo spostamento verso il rosso di questo codice, i ricercatori riescono a calcolare con precisione metrica la distanza di ciascun corpo celeste, trasformando un atlante piatto a due dimensioni in una griglia volumetrica profonda miliardi di anni luce.

Solo il quattordici per cento del cammino verso l’universo oscuro

L’aspetto più rilevante dell’annuncio odierno riguarda la scala temporale della missione. La sterminata collezione di galassie e lenti gravitazionali descritta nella Data Release 1 corrisponde ad appena il 14% del censimento totale pianificato nei sei anni di attività operativa del satellite.

L’obiettivo finale stabilito dal consorzio internazionale prevede la mappatura di circa un terzo dell’intera volta celeste, tracciando la posizione e l’evoluzione di miliardi di galassie nel corso degli ultimi dieci miliardi di anni di storia cosmica. Confrontando le lenti gravitazionali deboli e la distribuzione su larga scala della materia visibile con i modelli teorici, gli astrofisici puntano a delimitare l’effetto repulsivo dell’energia oscura e la densità della materia oscura che tiene unite le galassie.

Nelle prossime settimane i team di ricerca di tutto il mondo inizieranno a scaricare ed elaborare i singoli dataset per verificare la corrispondenza tra le previsioni della relatività generale di Einstein e il comportamento delle galassie più remote osservate da Euclid.

Riusciranno questi dati a spiegare finalmente di cosa è fatto il 95% dell’universo che ancora non riusciamo a vedere?