Un nuovo telescopio spaziale è stato lanciato dalla Cape Canaveral Space Force Station in Florida il 1 luglio alle 15:11 GMT. Chiamato EUCLID aiuterà la ricerca astronomica a svelare uno dei misteri del cosmo, l’universo oscuro. La sua missione principale è mappare l’estensione e l’influenza dell’universo oscuro a un livello più nitido che mai. Come l’universo è cresciuto nei suoi primi giorni ? Come le galassie si uniscono e perché l’espansione dell’universo sta accelerando ?
Il mistero dell’universo
Abbiamo un problema con la comprensione dell’universo. Non ha senso se consideriamo solo la materia e l’energia che possiamo vedere, misurare o rilevare. La famosa teoria della relatività generale di Einstein, che descrive le “regole” fisiche del cosmo, ha valore su scale cosmiche solo se fosse presente cinque volte più materia dispersa nel cosmo di quella esistente.
La materia oscura, insieme ad un’altra entità invisibile, l’energia oscura, sono il più grande mistero della cosmologia. Mentre la materia oscura unisce le cose con la forza di gravità, l’energia oscura sembra fare esattamente l’opposto. Scoperta per la prima volta nel 1998 sembra separare gli oggetti causando l’espansione del cosmo. L’insieme, energia oscura e materia oscura rappresenta il 95% delle dell’universo, e non ne sappiamo quasi niente.
“La gravità lavora allo stesso modo sia sulla materia normale che su quella oscura. Ma non interagisce ne con la luce o altro, quindi sappiamo che è lì solo dall’effetto che ha sui movimenti delle galassie e delle stelle”, ha dichiarato Isobel Hook, professore di astrofisica scienziato di EUCLID. “L’energia oscura l’abbiamo scoperta quando abbiamo osservato che l’espansione dell’universo accelera. Non ha alcun senso se pensi che ci sia solo gravità.”
L’importanza di EUCLID
Hook faceva parte del team che ha scoperto questa misteriosa accelerazione. L’investigatore capo di quella ricerca, l’astronomo americano Saul Perlmutter, ha ricevuto il premio Nobel per la fisica nel 2011. Da allora, Hook ha sperato di scoprire cosa sia effettivamente quella “cosa” invisibile che separa l’universo.
Il nuovo telescopio europeo EUCLID, dotato di un telescopio da 1,2 metri, aiuterà anche a mappare la distribuzione della materia oscura nello spaziotempo in tre dimensioni per la prima volta in assoluto. Ma in che modo esattamente EUCLID svelerà i miseri dell’universo oscuro ? Il telescopio, dotato di sensori in grado di rilevare la luce visibile e infrarossa, si unirà al famoso James Webb nel secondo punto di Langrange, P2.
A 1,5 milioni di chilometri dalla Terra, le forze gravitazionali del pianeta e del Sole sono uguali, mantenendo il veicolo spaziale in una posizione stabile rispetto alla Terra. In questo punto EUCLID guarderà nelle profondità del cosmo, 10 miliardi di anni indietro nel tempo, per mappare la distribuzione delle galassie. Ci vorranno più di sei anni perché il telescopio da 660 milioni di dollari completi la sua indagine.
Mappa 3D della materia oscura
Le immagini di EUCLID assomiglieranno molto alle famose immagini Deep Field del telescopio spaziale Hubble. Questo permetterà agli astronomi di studiare come la gravità della materia oscura alteri le forme delle galassie in quelle immagini. “Se hai un ammasso di materia molto grande, qualsiasi tipo di materia, non necessariamente materia oscura, piegherà la luce”, ha spiegato Hook. “Il che significa che qualsiasi cosa dietro quel tipo di materia sembrerà distorta”.
La distorsione, nota come lente gravitazionale, sono così minuscole che non possono essere misurate con precisione dai telescopi terrestri. “L’effetto è molto piccolo, meno dell’1%”, ha detto Giuseppe Racca, responsabile del progetto EUCLID presso l’Agenzia spaziale europea (ESA). “Rilevare questo minuscolo effetto è molto difficile. Dobbiamo essere molto, precisi con la qualità dell’immagine e misurare molte galassie per poter dedurre qualsiasi cosa.”
Utilizzando complicati algoritmi, gli astronomi saranno in grado di utilizzare le misurazioni delle lenti gravitazionali per calcolare la quantità di materia oscura. In questo modo creeranno la prima mappa 3D della distribuzione della materia oscura nell’universo.
L’esistenza dell’energia oscura
L’esistenza dell’energia oscura, invece è meno certa ed è in quest’area che gli scienziati di EUCLID si aspettano le maggiori sorprese. La posta in gioco è la convalida definitiva della teoria della relatività di Einstein, che pretende di catturare quelle che dovrebbero essere le regole universali del comportamento di tutta la materia e l’energia nel cosmo.
“Potrebbe semplicemente essere che la relatività generale non funziona davvero su scala cosmica. Quindi l’energia oscura non è necessaria”, ha detto Racca. “Abbiamo bisogno di energia oscura ora se assumiamo che la relatività generale funzioni. L’energia oscura non è necessaria per far crescere le strutture cosmiche, per far crescere stelle e galassie”. Molti esperimenti e osservazioni fatte a distanze minori hanno confermato la relatività generale nel corso degli anni. Se le misurazioni di EUCLID dovessero mettere in discussione questa teoria, sarebbe una scoperta assoluta.
Gli cercano l’energia oscura nella distribuzione delle galassie e degli ammassi di galassie nello spaziotempo. Credono che questa distribuzione non sia casuale, ma un riflesso delle microonde che rimbalzarono nell’universo antico circa 3 miliardi di anni dopo il Big Bang. “Nello sfondo cosmico a microonde, possiamo vedere questo modello come appariva nei primissimi tempi”, ha detto Hook.
Confrontando le impronte antiche con quelle più recenti, gli scienziati saranno in grado di vedere quanto l’universo si è espanso dai suoi primi giorni e quale ruolo l’energia oscura potrebbe aver giocato in questo processo. “Poiché l’energia oscura allontana l’universo, se c’è molta energia oscura, vedremo che quella scala è molto più grande di quanto avremmo altrimenti”. Potrebbero volerci anni prima che la scienze astronomiche possano usare i dati del telescopio EUCLID e svelare finalmente i segreti dell’universo oscuro.
- Strutture gonfiabili, la chiave per esplorare il Sistema Solare - 25 Ottobre 2024
- 29 anni per capire che Gliese 229B era una coppia - 22 Ottobre 2024
- Elettroni killer attorno alla Terra - 21 Ottobre 2024
