Euclid 2020: per l’astrofisica il countdown è già iniziato
I dati che raccoglierà il telescopio Euclid permetteranno di mappare l'universo con maggiore precisione, e aiuteranno anche a costruire le basi teoriche della cosmologia del futuro prossimo
RICERCA – Il lancio del telescopio Euclid – coordinato dall’Agenzia Spaziale Europea – è previsto per il 2020. A differenza del telescopio Planck, che ci ha fornito importanti informazioni sulla radiazione cosmica di fondo, e quindi sull’origine ed evoluzione dell’universo, Euclid osserverà circa 15 000 gradi di cielo: obiettivo primario è quello di mappare la struttura su larga scala dell’universo ancora sconosciuto. Questo permetterà di identificare la presenza di galassie, o meglio di cluster – o ammassi – di galassie: si tratta di enormi strutture composte da centinaia, in alcuni casi migliaia di galassie, unite tra loro da un legame di attrazione gravitazionale.
Per identificare la loro presenza saranno utilizzati dati provenienti dalla banda del visibile e del vicino infrarosso (Near Infrared Red, NIR), che ha lunghezza d’onda compresa tra 700 nanometri e 1 micrometro (la radiazione visibile spazia invece dai 400 nanometri, associati al blu, ai 700 nanometri, associati al rosso).
Il principio su cui si basa questo tipo di osservazioni è che ogni oggetto celeste che ha una temperatura (e che quindi irradia calore) emette radiazioni nello spettro dell’infrarosso, che dipendono appunto dalla temperatura. L’infrarosso, rispetto alla luce visibile, copre in modo relativamente semplice enormi distanze intergalattiche (a volte occupate da distese di polveri e nubi molecolari) fornendoci una nitida impronta elettromagnetica di strutture lontane centinaia di milioni di anni luce.
Tuttavia i risultati attesi dalla missione spaziale non si limitano alla sfera osservazionale: Euclid dovrebbe infatti fornire importanti informazioni su cui costruire le basi teoriche della cosmologia del futuro prossimo. Analizzando i dati di oltre 100 000 ammassi di galassie (circa dieci volte il numero di cluster osservabili ad oggi) sarà infatti possibile per ricercatori e ricercatrici di tutto il mondo porre vincoli su diversi parametri cosmologici. Tra questi spicca, per importanza e notorietà, l’energia oscura, che rappresenta circa il 75% dell’energia contenuta nell’universo, e secondo le ultime teorie cosmologiche è alla base della velocizzazione del processo di espansione dell’universo stesso.
Come è possibile derivare informazioni su questa misteriosa forma di energia, partendo dai dati di Euclid? Se ne è parlato al workshop che si è tenuto al Centro Internazionale di Fisica Teorica di Trieste dal 14 al 17 novembre. “Il telescopio osserverà una porzione di cielo molto più ampia rispetto alle indagini attualmente in corso, e soprattutto potrà osservare molto più lontano”, spiega Matteo Costanzi, ricercatore dell’osservatorio astronomico di Monaco, Università Ludwig Maximilian. “Questo è fondamentale perché, in astrofisica, osservare più lontano (dato che luce ha una velocità finita), implica guardare più indietro nel tempo. Quindi avremo grandi campioni di galassie, perché osserviamo una grande porzione di cielo, a diverse epoche cosmiche, perché riusciremo a rilevare oggetti distanti. Studiandone le proprietà statistiche, potremo distinguere diversi modelli di energia oscura”.
Alcuni potrebbero dire che costruire modelli di analisi e di comprensione dell’universo a partire dai dati di una missione che non è ancora partita sia un mero esercizio teorico, ma non è così. “Spesso la parte più difficile non è trovare il modo di collezionare dati, bensì trovare il modo di sfruttarli al meglio per analisi di natura cosmologica”, prosegue Costanzi. “Per questo c’è bisogno di un enorme sforzo di coordinazione fra i diversi gruppi. All’atto pratico questo si traduce nello sviluppo di modelli teorici che permetteranno di analizzare i dati, di software per la loro analisi ed elaborazione. Questo lavoro ci permette anche di ipotizzare a priori problematiche che potrebbero verificarsi quando Euclid sarà in orbita, riducendo così i costi e ottimizzando i risultati”.
Guardare al futuro, per guardare lontano: la sfida è raccolta, e il 2020 (e i cluster di galassie) sono sempre più vicini.
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