Il telescopio Euclid ci mostra come vede l’Universo

Per il pomeriggio di martedì 7 novembre l’agenzia spaziale europea ESA ha convocato un’attesissima conferenza stampa.

Lo scopo è stato mostrare al mondo scientifico, per la prima volta, alcune immagini a colori prodotte dall’innovativo telescopio spaziale Euclid.
Nessun apparato, sulla Terra o nello spazio, prima d’ora ha prodotto foto così definite di aree di cielo così ampie. In cinque immagini Euclid ha mostrato le sue capacità tecniche e confermato di essere pronto a svelarci l’Universo mappandolo in 3D con un dettaglio inedito, per provare a rispondere ad alcune degli interrogativi più profondi sulla sua natura.
L’aspetto ulteriormente eccezionale è che l’acquisizione di queste immagini ha impiegato, complessivamente, solo un giorno di lavoro del telescopio. Vi raccomando di prendervi qualche minuto per guardare le immagini in alta risoluzione, ho incluso i link per ciascuna di esse.

Ma immergiamoci nelle meraviglie dell’Universo, la nostra carrellata inizia con…

L’ammasso di galassie nella costellazione del Perseo

Si tratta di una delle strutture più grandi dell’Universo a noi noto, situato a 240 milioni di anni luce dalla Terra. Mille galassie sono aggregate tra loro dalla reciproca attrazione gravitazionale, distribuite lungo colossali filamenti dove si sospetta si celi materia oscura. Lo studio della distribuzione e della forma delle galassie permetterà ai cosmologi di mappare la presenza di questa entità così elusiva e che, nonostante ciò, costituisce una grande porzione della materia presente nel Cosmo. Circa altre 100.000 galassie sullo sfondo vengono rivelate dall’estrema sensibilità del telescopio Euclid e si mostrano come piccolissimi puntini, regalando all’umanità il primo sguardo su corpi lontani sino a 10 miliardi di anni luce.
Galassie a spirale, irregolari, nane…la diversità permessa a queste strutture è catturata in tutte le sue varietà. L’immagine ha richiesto appena 5 ore cumulative di osservazione per coprire un’area grande quasi tre volte la dimensione della Luna, e questo con una risoluzione strabiliante. Un risultato impensabile con i tradizionali telescopi dal limitato campo visivo.
Esplorate l’immagine a tutta risoluzione a questo link.

La galassia a spirale IC 342

La “galassia nascosta”, nota anche come Caldwell 5, è stata uno dei primissimi obiettivi di Euclid. La peculiarità di questa galassia a spirale, molto simile alla nostra, è la sua posizione in corrispondenza del piano della Via Lattea, che a causa di polveri e gas ne blocca una parte rilevante della luce visibile. Non è un problema nelle osservazioni all’infrarosso, perché queste lunghezze d’onda penetrano agevolmente le polveri.
L’occhio acuto di Euclid risolve con successo le singole stelle e i singoli ammassi di questa galassia, consentendoci di leggere la storia cosmica e l’evoluzione di questo corpo e, quindi, anche della nostra Via Lattea che così tanto le assomiglia. La dimensione apparente della galassia è circa pari a quella della Luna.
L’immagine è il risultato di 5 ore di esposizione totale, è visionabile a tutta risoluzione a questo link.

La galassia irregolare NGC 6822

Nel suo lavoro di mappatura dell’Universo Euclid osserverà miliardi di galassie. La maggior parte di esse non saranno pulite e ordinate come le galassie a spirale sanno essere, ma piuttosto oggetti piccoli e irregolari. Questi sono i blocchi primordiali che nel corso di miliardi di anni sono andati a formare le grandi galassie che conosciamo. Possiamo tuttavia trovare anche nell’Universo a noi vicino esempi di queste galassie, e NGC 6822 è uno di essi. Situata a 1,6 milioni di anni luce dalla Terra, è stata scoperta nel 1884. È stato però solo nel 1925 che Edwin Hubble riuscì a calcolarne la distanza e collocarla fuori dalla Via Lattea riconoscendone la natura di “sistema stellare remoto”.
Ancora una volta l’estrema sensibilità di Euclid e il grande campo visivo hanno fatto miracoli, producendo quest’ampia immagine in cinque ore di lavoro.
Tra gli aspetti interessanti di NGC 6822 c’è la bassa metallicità delle sue stelle, ovvero il basso contenuto di elementi più pesanti di idrogeno ed elio. Tutti gli elementi più pesanti dell’elio (che gli astronomi chiamano genericamente ‘metalli’) si formano nel corso della vita delle stelle e, secondo gli attuali modelli, sono perciò tutt’altro che comuni nell’infanzia dell’Universo. Lo studio di galassie a bassa metallicità come NGC 6822 aiuterà a comprendere l’evoluzione di simili corpi nell’Universo più giovane.
L’immagine a massima risoluzione è navigabile a questo link.

L’ammasso globulare NGC 6397

Gli ammassi globulari sono vasti e antichissimi aggregati di stelle (sino a centinaia di migliaia) tenuti insieme dalla gravità. Si ritiene che tutte le galassie maggiori ne abbiano da alcune decine a varie centinaia, orbitanti attorno al loro disco.
Posto a soli 7800 anni luce dalla Terra, NGC 6397 è il secondo ammasso globulare più vicino a noi ed è stato inserito nei primissimi obiettivi di Euclid. La natura degli ammassi globulari, ritenuti tra gli oggetti più vecchi dell’Universo, li rende uno strumento ideale per trovare indizi sulla storia e l’evoluzione delle galassie da loro orbitate.
Euclid sarà usato per cercare nella parte più esterna degli ammassi globulari le tracce delle code di marea (tidal tails), deboli code di stelle che si estendono lontano dagli ammassi e che si generano dalle interazioni con le galassie. I modelli prevedono la presenza delle code di marea in tutti gli ammassi globulari ma sinora la bassa sensibilità degli strumenti a disposizione degli astronomi ha permesso l’osservazione di queste strutture solo in pochi di essi. L’eventuale assenza delle tidal tails significherebbe che un alone di materia oscura circonda gli ammassi globulari e contrasta l’interazione galattica. Ma tuttavia ci si attende che tali aloni siano presenti solo attorno a corpi estremamente più massivi quali la Via Lattea e le galassie nane circostanti.
La grande gamma dinamica di questa scena rende impossibile catturare l’immagine in una singola “esposizione”. La conseguenza sarebbe non vedere le stelle più deboli o perdere dettaglio sul centro dell’ammasso a causa della zona più luminosa. La soluzione è stata eseguire acquisizioni di durata variabile e poi combinare le immagini, ricostruendo così l’ammasso in tutta la sua estensione dinamica. Complessivamente l’immagine ha richiesto 5 ore di Euclid-time.
Potete visionarla a massima risoluzione a questo link.

La nebulosa testa di cavallo

Si tratta senza dubbio di uno degli oggetti più riconoscibili di tutto il cielo. Nota anche con il nome di catalogo Barnard 33, si tratta di una piccola nebulosa oscura situata nella costellazione di Orione a 1375 anni luce dalla Terra. La peculiarità della regione è la presenza del vicino sistema stellare Gamma Orionis situato appena fuori dal campo visivo di Euclid e che, se inquadrato, avrebbe inondato di luce l’intera immagine. L’intensa radiazione ultravioletta di Gamma Orionis accende la nube sullo sfondo ma viene bloccata dalle dense polveri della “testa di cavallo”.
Nuove stelle stanno nascendo in questa che è la regione di formazione stellare più vicina a noi. Gli astronomi ambiscono a trovare pianeti di massa simile a Giove, giovani stelle e nane brune. Anche qui l’innovazione di Euclid si fa sentire e ha permesso di produrre questa immagine in circa un’ora di acquisizione.
La foto a massima risoluzione è visionabile a questo link.

Una serie di articoli con l’analisi di queste immagini appena osservate sarà rilasciata da qui a fine anno sulla rivista Astronomy & Astrophysics. In essa saranno illustrate più nel dettaglio le risultanze scientifiche, le performance degli strumenti del telescopio e gli obiettivi della missione. Le osservazioni di routine partiranno poi all’inizio del 2024 e i dati saranno rilasciati con cadenza annuale, messi a disposizione della comunità astronomica mondiale.

Fonti:
https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Sets/Euclid_First_Images
https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Euclid/How_to_watch_the_reveal_of_Euclid_s_first_images_live