Astronomia. Ecco come funziona il telescopio spaziale Euclid
IC 342, soprannominata la "Galassia nascosta", poiché si trova dietro al disco della nostra Galassia ed è difficile da osservare nel visibile
La stupenda foto della nebulosa “Testa di cavallo” nella costellazione di Orione fatta da Euclid, il telescopio dell’Agenzia spaziale europea (Esa), evidenzia non solo l’importanza di questa missione scientifica, che ha lo scopo di indagare l’espansione dell’universo negli ultimi 10 miliardi di anni, studiandone l’evoluzione come mai fatto in precedenza, ma anche il valore stesso dell’immagine, come elemento da cui partite nella costruzione di una narrazione da condividere. Una cartolina, quella proposta da Euclid, che sollecita nell’osservatore l’arcaica fascinazione dell’uomo per le stelle e per il sapere.
«Eravamo abituati a guardare il cielo e a chiederci quale fosse il nostro posto tra le stelle. Ora ci limitiamo a guardare verso il basso e a chiederci quale sia il nostro posto tra la polvere… Un tempo per la meraviglia alzavamo al cielo lo sguardo sentendoci parte del firmamento, ora, invece, lo abbassiamo preoccupati di far parte del mare di fango», dice Cooper (personaggio interpretato da Matthew McConaughey), il protagonista del film Interstellar di Christopher Nolan, lamentandosi con il suocero per la deriva anti-scientifica che l’umanità sta intraprendendo con la rinuncia a combattere contro la morte della Terra e la propria. Per Cooper, la società in cui lui vive ha smarrito lo spirito dei pioneri, quello per la scoperta, tanto da negarsi un futuro migliore (le stelle) accettando senza lottare “il fato” (il fango).
L’umanità tradisce il mito di Prometeo, ovvero la capacità dell’uomo di sopravvivere in ogni circostanza e anche d’imporsi sulla natura. Ma non deve essere così, perché il riscatto molto spesso parte da un desiderio che diventa immagine. L’avventura di Euclid inizia a Cape Canaveral il 1° luglio 2023. Il telescopio viene portato nello spazio a bordo di un Falcon 9, un razzo lanciatore dell’Agenzia spaziale statunitense privata SpaceX di Elon Musk. La sua destinazione è il punto lagrangiano “L2“ del sistema Terra-Sole. In pratica Euclid viene collocato in una posizione di equilibrio tra due corpi dotati di grande massa (la nostra stella e il nostro pianeta), che consentono così ad un terzo corpo (in questo caso il telescopio spaziale) di mantenere una posizione stabile tramite le rispettive interazioni della forza di gravità.
Dopo alcuni problemi tecnici, poi risolti, il 7 novembre 2023 l’Esa inizia a pubblicare le prime immagini astronomiche a colori prodotte dopo la rielaborazione dei dati inviati dal telescopio spaziale. Mostrano cinque diversi oggetti della Via Lattea (la nostra galassia) e oltre essa: una nebulosa, un ammasso globulare, una galassia irregolare, una galassia a spirale e un ammasso di galassie tra i più massicci fra quelli ad oggi conosciuti.
Queste foto sono eccezionali perché danno l’idea delle potenzialità del telescopio costruito. Permetterà infatti di studiare l’Universo come mai è stato fatto prima, avvallandosi della forza dell’immagine. Per esempio, si potrà realizzare una mappa del cielo, con tutti i corpi celesti osservabili, la cui luce giunge fino alla Terra. Un atlante tridimensionale (e non come ora che per certi aspetti è solo bidimensionale) capace di aiutare gli astronomi e gli astrofisici a capire ancora di più il cosmo.
E fra gli scatti più belli che Euclid ci ha consegnato come viatico del suo viaggio c’è l’immagine della nebulosa “Testa di cavallo”, nella costellazione di Orione. Una nebulosa che per gli scienziati è una “culla” di nuove stelle. Qui l’obiettivo è quello di trovare pianeti simili a Giove, per capire come avviene la gestazione di una stella e il perché il quinto pianeta del nostro sistema solare non è riuscito a diventarlo.
Il cuore di Euclid è formato da due strumenti che lavorano in modo distinto ma che sono fra loro complementari. Il primo è un macchinario che opera nello spettro (elettromagnetico) del visibile ed è dotato di sensori ad alta risoluzione che permettono di misurare il cosiddetto “effetto di lente gravitazionale debole” (il cui termine tecnico è “ weak lensing”). In pratica calcola come la materia e anche la luce sono deviate a causa della forza di gravità prodotta dalla massa, soprattutto oscura, che incontrano lungo il cammino fino a noi (una situazione questa che è stata ampiamente prevista da Albert Einstein con la sua Teoria della relatività generale). Quindi tutte le immagini di galassie che osserviamo sono in realtà distorte, mentre questo strumento installato sul telescopio spaziale in qualche modo le “raddrizza”, rendendo l’immagine che ci restituisce veritiera. Perché in alcuni casi l’effetto è importante, vedremmo immagini multiple dello stesso oggetto, come capita quando si osservano aree del cielo in cui ci sono grandi ammassi di galassie, dove appunto le grandi masse, con la loro gravità, deviano la luce e la materia. In altri casi invece l’effetto è più limitato e la distorsione renderebbe l’immagine di una galassia “solamente” più ellittica.
L’altro strumento che equipaggia Euclid è un’enorme macchina fotografica ad altissima risoluzione operante nel visibile, dotata di spettrografo ad infrarosso. Quest’ultimo lavora come un prisma, ovvero scompone “la luce”, permettendo di individuare galassie a distanze molto grandi, consentendo così la costruzione di una mappa tridimensionale dell’Universo.