A mezzogiorno del 23 maggio è stato rilasciato un nuovo set di immagini prodotte dal telescopio spaziale Euclid.
Cinque nuovi ritratti del cosmo catturati nelle fasi preliminari di osservazione EROs (Early Release Observations), ciascuno dei quali racchiude entusiasmanti nuove investigazioni con lo scopo di sondare la potenzialità del telescopio. L’obiettivo della survey principale (che osserverà complessivamente circa un terzo del cielo) è la mappatura di materia oscura ed energia oscura: Euclid è specializzato nell’osservazione indiretta di queste elusive entità che vengono rivelate attraverso l’interazione con la materia ordinaria e al modo in cui curvano il tessuto dello spazio-tempo.

Il lavoro di questi mesi non è stato esente da problemi. Ci sono state difficoltà di puntamento (dovute in parte anche alle tempeste solari), presenza di luce diffusa e persino la formazione di ghiaccio d’acqua sulle ottiche del telescopio. Quest’ultimo intoppo è stato risolto a marzo tramite l’accensione contemporanea e per alcuni giorni di tutti i riscaldatori di cui Euclid è dotato, in modo da incrementare la temperatura di molte sezioni del telescopio dai -140°C operativi sino addirittura a -3° in certe parti, così da indurre la sublimazione dei sottilissimi strati di ghiaccio (con spessore di pochi nanometri, milionesimi di millimetro) che degradavano la qualità delle acquisizioni (ne ha parlato l’ESA qui).

Sebbene siano visivamente straordinarie, le immagini offrono molto più di semplici belle istantanee: svelano nuove proprietà fisiche dell’Universo grazie alle innovative e uniche capacità di osservazione di Euclid. Questi risultati scientifici sono descritti in dettaglio in una serie di articoli che saranno disponibili da domani su arXiv (disponibili qui), pubblicati dalla collaborazione Euclid, insieme a cinque importanti articoli di riferimento sulla missione.

Questo primo catalogo è stato prodotto in un singolo giorno di osservazioni, con la rivelazione di oltre 11 milioni di oggetti nella luce visibile e altri 5 milioni nella luce infrarossa.

“Euclid è una missione unica e innovativa, e questi sono i primi set di dati ad essere resi pubblici: è una tappa importante”, afferma Valeria Pettorino, Scienziata dell’ESA per la missione Euclid. “Le immagini e i risultati scientifici associati sono incredibilmente eterogenei in termini di oggetti e distanze osservate. Includono un’ampia gamma di ricerche, pur rappresentando solo 24 ore di osservazioni. Danno solo un’idea di quello che Euclid può fare. Non vediamo l’ora di avere a disposizione altri sei anni di dati!”

Ma bando alle ciance e iniziamo il viaggio nell’Universo oscuro di Euclid.
Il consiglio è di visionare le immagini nella loro versione a piena risoluzione che può essere raggiunta da questo link.

Messier 78

Questa immagine mozzafiato mostra Messier 78, una vivace nursery stellare avvolta nella polvere interstellare. Euclid ha scrutato in profondità quest’angolo di cielo usando la sua camera a infrarossi NISP mostrando per la prima volta regioni nascoste di formazione stellare, mappando i suoi complessi filamenti di gas e polvere con dettagli inediti e scoprendo stelle e pianeti di nuova formazione. Gli strumenti di Euclid riescono a rilevare oggetti di massa pari a solo circa quattro volte la massa di Giove, e il suo occhio sull’infrarosso rivela oltre 300.000 nuovi oggetti solo in questo campo. Gli scienziati stanno usando questo set di dati per studiare la quantità e il rapporto tra le stelle e gli oggetti di dimensioni sub-stellari che si trovano in questa regione, informazioni fondamentali per comprendere la dinamica di formazione ed evoluzione delle popolazioni stellari nel tempo.

Uno zoom sulla porzione centrale dell’immagine mostra come le stelle in formazione creino una cavità nella nube molecolare circostante tramite il vento di particelle cariche che viene generato. Il colore blu individua idrogeno atomico ionizzato mentre i fenomeni di assorbimento e dispersione della luce da parte delle polveri genera una radiazione qui rappresentata in rosso.

Più in basso nell’immagine si trova una nebulosa oscura che sta generando stella di piccola massa che si stanno dispongono lungo i filamenti che si distendono nello spazio.
Messier 78 è l’oggetto più vicino osservato nell’ambito di questa campagna e si trova a soli 1300 anni luce nella costellazione di Orion.

NGC 6744

In questa immagine Euclid mostra NGC 6744, una galassia della tipologia che costituisce la maggioranza nell’Universo locale. L’ampio campo visivo di Euclid copre l’intero oggetto, catturando non solo la grandiosa struttura a spirale ma anche squisiti dettagli su scale spaziali più piccole. Tra questi, si possono ammirare filamenti di polvere che emergono dai bracci a spirale, mostrati qui con incredibile chiarezza. Gli scienziati usano questo tipo di dati per capire come la polvere e il gas sono legati alla formazione stellare, in modo da mappare come le diverse popolazioni stellari sono distribuite tra le galassie e dove le stelle si stanno formando. Questa analisi aiuteranno a svelare la fisica che sta dietro alla struttura delle galassie a spirale, un aspetto che non è ancora stato pienamente compreso dopo decenni di studio.

Questo zoom mostra il bulbo galattico e parte del disco in gran dettaglio. Il nucleo è composto prevalentemente di stelle antiche di massa ridotta, mentre i bracci a spirale ospitano astri di maggior varietà. È in questi bracci che sta avvenendo buona parte dei processi di formazione stellare della galassia, testimoniati dalle scie di stelle bluastre molto luminose.

Un secondo dettaglio dell’immagine di NGC 6744 mostra uno dei bracci di spirale sconvolto dall’interazione con una galassia NASA compagna col risultato che un getto di astri si sta spargendo come una nebbia sullo sfondo scuro dello spazio. L’interazione ha generato di formazione di stelle calde e molto massive che producono le sfumature blu.
NGC 6744 si trova a 30 milioni di a.l. nella costellazione del Pavone.

Ammasso Abell 2764

Questa immagine mostra l’ammasso di galassie Abell 2764 (in alto a destra) che comprende centinaia di galassie all’interno di un vasto alone di materia oscura. Euclid ha catturato molti oggetti in questa porzione di cielo, tra cui galassie di sfondo, ammassi più distanti e galassie interagenti che provocano flussi e strutture concentriche di stelle. Questa veduta completa di Abell 2764 e dei suoi dintorni, ottenuta grazie al campo di vista incredibilmente ampio di Euclid, consente agli scienziati di determinare il raggio dell’ammasso e vedere i suoi confini con galassie periferiche ancora nell’inquadratura. Le osservazioni di Abell 2764 da parte di Euclid permettono agli scienziati di esplorare le galassie nelle epoche cosmiche più remote.

In primo piano, si vede anche una stella molto luminosa appartenente nostra galassia (V*BP-Phoenicis/ HD 1973). È un astro situato nell’emisfero australe celeste così luminoso da essere quasi visibile a occhio nudo. Quando osserviamo una stella attraverso un telescopio, la sua luce viene dispersa verso l’esterno in un area circolare a causa dell’ottica del telescopio. Euclid è stato progettato per ridurre al minimo questa dispersione. Questo ci consente di studiare deboli galassie lontane, vicino alla linea di vista di un oggetto molto brillante, senza esserne accecati.

Un ritaglio in alta risoluzione dell’ammasso Abel 2764 mostra l’interazione in atto tra tutte le galassie del gruppo, con gli aloni delle loro regioni esterne a testimoniare i processi di disgregazione altamente dinamici che stanno avendo luogo.
Abell 2764 è ospitato nella costellazione della Fenice e dista da noi un miliardo di a.l..

Dorado Group

Euclid ha catturato qui il gruppo di galassie chiamato Dorado. Le galassie evolvono e si fondono, generando bellissime code di stelle dovute alle interazioni gravitazionali. Gli scienziati usano questo tipo di dati per studiare come evolvono le galassie, per migliorare i modelli di storia cosmica e capire come le galassie si formano all’interno degli aloni di materia oscura. Questa immagine mostra la versatilità di Euclid: qui è visibile una vasta gamma di galassie, da quelle molto luminose a quelle molto deboli. Grazie a questa combinazione unica di un ampio campo visivo, una notevole profondità e un’alta risoluzione spaziale, Euclid è in grado di catturare elementi minuscoli (ammassi stellari), più ampi (nuclei di galassie) ed estesi (code di stelle che si estendono nello spazio intergalattico) in un unico fotogramma. Gli scienziati stanno anche cercando singoli ammassi di stelle distanti, noti come ammassi globulari, per tracciare la loro storia e dinamica galattica.

Un ritaglio dell’immagine mostra con risoluzione strepitosa due galassie nane appartenenti al gruppo, una elongata e brillante vista di taglio e una più piccola irregolare. Sullo sfondo innumerevoli puntini brillanti, ciascuno di essi una galassia, adorna l’oscurità dello spazio.

Il gruppo galattico del Dorado giace a 62 milioni di a.l. nella costellazione astrale del Dorado da cui prende il nome.

Ammasso Abell 2390

Chiudiamo questo viaggio con l’immagine dell’ammasso di galassie Abell 2390 distante 2.7 miliardi di a.l. nella costellazione di Pegaso. Questa foto rivela più di 50.000 galassie e mostra una bella lente gravitazionale, con i suoi giganteschi archi curvi nel cielo, alcuni dei quali sono in realtà viste multiple dello stesso oggetto distante. Euclid utilizzerà il fenomeno delle lenti gravitazionali (in cui la luce che viaggia verso di noi da galassie lontane è piegata e distorta dalla gravità di oggetti massici interposti) come tecnica chiave per esplorare l’Universo oscuro, misurando indirettamente la quantità e la distribuzione della materia oscura sia negli ammassi di galassie che altrove. Gli scienziati di Euclid stanno anche studiando come le masse e il numero degli ammassi di galassie nel cielo siano cambiati nel tempo, rivelando così maggiori informazioni sulla storia e l’evoluzione dell’Universo.

Lo zoom di Euclid su Abell 2390 mostra la luce diffusa che permea l’ammasso proveniente dalle stelle che sono state strappate dalle loro galassie madri e si trovano nello spazio intergalattico. Guardare questa luce intercluster è una specialità di Euclid, e queste stelle orfane ci permettono di vedere dove si trova la materia oscura.

Fonti:
https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Euclid/ESA_s_Euclid_celebrates_first_science_with_sparkling_cosmic_views
https://www.cosmos.esa.int/web/euclid/ero-public-release