ESA

Jul 03, 2023

Perché siamo interessati alla materia oscura e all’energia oscura?

Gli scienziati hanno scoperto che la distribuzione e il movimento degli oggetti nell'Universo, come le stelle e le galassie, sono influenzati dalla presenza di due entità invisibili che hanno chiamato materia oscura ed energia oscura. Questi nomi indicano che gli scienziati non sanno cosa siano queste forme di materia ed energia. Se vogliamo comprendere l'Universo in cui viviamo, dobbiamo conoscere meglio i dettagli di queste entità "oscure" e scoprire la loro natura.

Cosa può fare Euclide che il telescopio spaziale James Webb non può fare?

Laddove Webb può osservare molto indietro nel tempo e ingrandire i dettagli, Euclid può andare veloce e in largo. In una singola osservazione Euclid può registrare i dati da un'area del cielo più di cento volte più grande di quella ripresa dalla fotocamera di Webb, NIRCam. Ciò significa che Euclid può mappare un terzo del cielo con la sensibilità richiesta in sei anni nello spazio – un’impresa che sarebbe impossibile con Webb.

Quale sarà la qualità dell'immagine di Euclid?

Le immagini di Euclid saranno almeno quattro volte più nitide di quelle ottenute dalle rilevazioni del cielo da terra. In assenza dell'atmosfera terrestre e con ottiche della massima qualità, la risoluzione angolare di un telescopio è determinata dalla dimensione del suo specchio primario. Poiché Euclid ha uno specchio primario più piccolo rispetto al telescopio spaziale Hubble, risolverà meno dettagli fini, ma la qualità dell'immagine sarà eccezionale e la risoluzione inferiore sarà adeguata per raggiungere i suoi obiettivi scientifici. Il telescopio e la sua ottica sono progettati per fornire un ampio campo visivo e una qualità dell'immagine stabile durante tutta l'indagine.

Perché Euclide deve osservare così tante (miliardi di) galassie?

Ciò è necessario per costruire una mappa dettagliata della distribuzione della materia nell'Universo. È inoltre necessario registrare la velocità con cui tutti questi oggetti cosmici si stanno allontanando gli uni dagli altri, su una vasta area del cielo e su distanze di 10 miliardi di anni luce. Solo con una mappa così estesa della struttura su larga scala del cosmo possiamo definire le caratteristiche dell'energia oscura e della materia oscura, ed eventualmente individuare deviazioni dalle leggi di gravità come le conosciamo attualmente (descritte dalla teoria della Relatività Generale ).

Euclid si baserà sui risultati della missione Planck dell'ESA?

I risultati di Planck costituiscono un punto di partenza fondamentale per le indagini consentite da Euclid. Utilizzando le osservazioni effettuate dalla missione Planck sulle fluttuazioni della temperatura del fondo cosmico a microonde e delle sue proprietà di polarizzazione, gli scienziati sono stati in grado di migliorare sostanzialmente la nostra comprensione della fase iniziale dell'Universo e ottenere ulteriori prove della presenza di energia oscura e questione. Ma la domanda su cosa siano queste entità rimane. Euclide sta per raccogliere il testimone di Planck e aiutarci ad approfondire la nostra comprensione dell’Universo in cui viviamo.

Euclide studierà i buchi neri?

Euclide sarà in grado di studiare i buchi neri giganti al centro delle galassie osservando le forme ingrandite e distorte delle galassie di fondo la cui luce passa nelle vicinanze del buco nero ed è influenzata da una forte lente gravitazionale. Inoltre, grazie alle sue osservazioni sugli effetti della lente debole e del clustering delle galassie, Euclid sarà in grado di testare teorie che prevedono l’esistenza di buchi neri primordiali. Si tratta di ipotetici buchi neri più piccoli che potrebbero essersi formati subito dopo il Big Bang e potrebbero essere (parzialmente) all'origine della materia oscura.

Qual è il rapporto tra la missione Euclid e le indagini a terra con obiettivi scientifici simili?

Grazie al suo punto di osservazione fuori dall'atmosfera terrestre, Euclid sarà in grado di eseguire lo studio più completo sull'energia oscura e sulla materia oscura. Ci sono, tuttavia, vantaggi reciproci tra la missione Euclid e le indagini a terra, e gli scienziati che partecipano alla collaborazione Euclid utilizzeranno anche le osservazioni dei partner delle indagini a terra per lo studio dell'Universo. In particolare, l'area dell'indagine Euclid è stata definita in modo da ottenere una grande sovrapposizione con la Legacy Survey of Space and Time, della durata di 10 anni, che sarà condotta dall'Osservatorio Vera C. Rubin in Cile.