La missione Euclid dell'ESA celebra i primi esiti scientifici con sfolgoranti vedute del cosmo

Le nuove immagini fanno parte della Early Release Observations di Euclid. Esse accompagnano i primi dati scientifici della missione, anch'essi resi pubblici oggi, e 10 articoli scientifici di prossima pubblicazione. Questo tesoro arriva a meno di un anno dal lancio del telescopio spaziale e circa sei mesi dopo aver svelato le prime immagini a colori del cosmo.

"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!"

L'insieme completo delle prime osservazioni ha riguardato 17 oggetti astronomici, da vicine nubi di gas e polvere a lontani ammassi di galassie, in preparazione per la survey principale di Euclid. Questa survey ha lo scopo di svelare i segreti dell'Universo oscuro e di rivelare come e perché l'Universo ha l'aspetto attuale.

"Questo telescopio spaziale intende affrontare le più grandi questioni aperte della cosmologia," aggiunge Valeria. "E queste prime osservazioni dimostrano chiaramente che Euclid è più che all'altezza del compito."

Risultati senza precedenti

Euclid traccerà le fondamenta nascoste del cosmo, mapperà miliardi di galassie su circa un terzo del cielo, esplorerà come il nostro Universo si è formato ed è evoluto e studierà le più misteriose delle sue componenti fondamentali: l'energia oscura e la materia oscura.

Le immagini ottenute da Euclid sono almeno quattro volte più nitide di quelle che si possono ottenere con i telescopi terrestri. Coprono ampie porzioni di cielo ad una profondità senza pari, guardando all'Universo più lontano, sia nella luce visibile che in quella infrarossa.

"Non è esagerato dire che i risultati di Euclid che stiamo vedendo sono senza precedenti," dice la Professoressa Carole Mundell, Direttrice di Scienza dell'ESA. "Le prime immagini di Euclid, pubblicate a novembre, hanno mostrato chiaramente il vasto potenziale del telescopio nell'esplorare l'Universo oscuro, e questa seconda serie non è da meno."

"La bellezza di Euclid è che in grado di osservare ampie regioni di cielo in grande dettaglio e profondità, e può catturare una vasta varietà di oggetti nella stessa immagine: da quelli molto deboli ai più luminosi, da quelli lontani a quelli vicini, dal più massiccio degli ammassi di galassie a piccoli pianeti. Si ottiene una visione molto dettagliata e molto ampia allo stesso tempo. Questa straordinaria versatilità ha portato a numerosi nuovi risultati scientifici che, se combinati con i risultati delle osservazioni di Euclid dei prossimi anni, cambieranno significativamente la nostra comprensione dell'Universo."

Pur essendo visivamente stupende, le immagini sono molto di più che belle istantanee: rivelano nuove proprietà fisiche dell'Universo grazie alle nuove ed uniche capacità di osservazione di Euclid. Questi esiti scientifici sono descritti in dettaglio in una serie di articoli resi disponibili dalla collaborazione Euclid, da domani, su arXiv (link in fondo), insieme a cinque importanti articoli di riferimento sulla missione Euclid.

Questi primi risultati mostrano la capacità di Euclid di individuare nelle regioni di formazione stellare pianeti 'erranti', che si muovono liberi nello spazio, con una massa appena quattro volte quella di Giove, di studiare le regioni esterne degli ammassi stellari con un dettaglio senza precedenti, e di mappare diverse popolazioni stellari per esplorare come si sono evolute nel tempo le galassie. Questi risultati rivelano come il telescopio spaziale sia in grado di individuare singoli ammassi stellari e ammassi di galassie distanti, di identificare una grande quantità di nuove galassie nane, di osservare la luce diffusa delle stelle strappate via dalle loro galassie 'madri', e molto altro ancora.

Euclid ha prodotto questo primo catalogo in un solo giorno di osservazioni, rivelando oltre 11 milioni di oggetti nella luce visibile e altri 5 milioni nella luce infrarossa. Questo catalogo ha portato a nuove importanti scoperte scientifiche.

"Euclid dimostra l'eccellenza europea nella ricerca scientifica di frontiera e nella tecnologia all'avanguardia e mostra l'importanza della collaborazione internazionale," afferma il Direttore Generale dell'ESA Josef Aschbacher. "La missione è il risultato di molti anni di duro lavoro da parte di scienziati, ingegneri e industrie di tutta Europa e dei membri del consorzio scientifico di Euclid di tutto il mondo, coordinati dall'ESA. Tutti possono essere orgogliosi di questo traguardo. I risultati non sono da poco per una missione così ambiziosa e per una scienza così complessa. Euclid è solo all'inizio del suo entusiasmante viaggio per mappare la struttura dell'Universo."

Introduzione alle immagini

Abell 2390

L'immagine di Euclid dell'ammasso di galassie Abell 2390 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 intracluster' è una specialità di Euclid, e queste stelle orfane ci permettono di 'vedere' dove si trova la materia oscura.

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Messier 78

Questa immagine mozzafiato mostra Messier 78, un vivace vivaio di stelle avvolto nella polvere interstellare. Euclid ha scrutato in profondità questo vivaio usando la sua telecamera infrarossa, mostrando per la prima volta regioni nascoste di formazione stellare, mappando i suoi complessi filamenti di gas e polvere con dettagli senza precedenti e scoprendo stelle e pianeti di nuova formazione. Gli strumenti di Euclid riescono a rilevare oggetti di massa pari a solo poche volte la massa di Giove, e i suoi 'occhi' infrarossi rivelano oltre 300.000 nuovi oggetti solo in questo campo di vista. Gli scienziati stanno usando questo set di dati per studiare la quantità e il rapporto tra le stelle e gli oggetti più piccoli (sub-stellari) che si trovano in questa regione, dati fondamentali per comprendere la dinamica di formazione ed evoluzione delle popolazioni stellari nel tempo.

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NGC 6744

In questa immagine, Euclid mostra NGC 6744, un archetipo di galassia che attualmente forma la maggior parte delle stelle nell'Universo locale. L'ampio campo visivo di Euclid copre l'intera galassia, 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 simili a piume 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 collegati alla formazione stellare, per mappare come le diverse popolazioni stellari sono distribuite tra le galassie e dove le stelle si stanno formando, e per 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.

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Abell 2764 (e la stella luminosa)

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 la sua periferia con galassie periferiche ancora nell'inquadratura. Come nel caso di Abell 2390, le osservazioni di Euclid di Abell 2764 permettono agli scienziati di esplorare le galassie nelle epoche cosmiche più remote.

Qui, in primo piano, si vede anche una stella molto luminosa, che si trova all'interno della nostra galassia (V*BP-Phoenicis/ HD 1973, una stella situata nell'emisfero australe celeste così luminosa 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.

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Il gruppo di galassie Dorado

Qui, Euclid ha catturato 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 nostri 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.

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Informazioni su Euclid Euclid è una missione europea, costruita e gestita dall'ESA, con il contributo della NASA. Il Consorzio di Euclid, che riunisce oltre 2.000 scienziate e scienziati provenienti da 300 istituti di 15 Paesi europei, Stati Uniti, Canada e Giappone, è responsabile della fornitura degli strumenti scientifici e dell'analisi dei dati scientifici. L'ESA ha selezionato Thales Alenia Space come appaltatore principale per la costruzione del satellite e del suo modulo di servizio, e Airbus Defence and Space per sviluppare il modulo del carico utile, compreso il telescopio. La NASA ha fornito i rilevatori dello spettrometro e fotometro nel vicino infrarosso, NISP. Euclid è una missione di classe media del programma Cosmic Vision dell'ESA.

Scopri gli articoli scientifici sulla Early Release Observations di Euclid (dal 23 maggio 2024 in poi): https://www.cosmos.esa.int/web/euclid/ero-public-release.

Images in ESASky:

• Explore Euclid's new view of Abell 2390 in ESASky.
• Explore Euclid's new view of Messier 78 in ESASky.
• Explore Euclid's new view of NGC 6744 in ESASky.
• Explore Euclid's new view of the Dorado Group in ESASky.
• Explore Euclid's new view of Abell 2764 in ESASky.

Web articles from partner institutes:

• Euclid Consortium