Svelate altre nuove immagini ottenute da Euclid

Il 23 maggio 2024 l’Agenzia Spaziale Europea (ESA) ha rilasciato altre nuove immagini prodotte dal telescopio Euclid, dopo quelle pubblicate nel novembre 2023 in occasione delle primissime prodotte a colori.

Le immagini rappresentano 24 ore di osservazione del telescopio e hanno una risoluzione almeno quattro volte superiore a quella raggiungibile con i telescopi a Terra. I dati prodotti da Euclid sono giudicati dagli stessi scienziati come «mai avuti prima» e hanno confermato il potenziale che le immagini di novembre avevano mostrato.

Uno dei punti di forza di Euclid è l’abilità di combinare un ampio campo di vista con una risoluzione comunque elevata, riuscendo a catturare un insieme di oggetti molto ampio, dai più deboli ai più luminosi e dagli ammassi di galassie fino a elementi più piccoli. Ovviamente Euclid non è stato costruito per produrre immagini spettacolari, ma anche e soprattutto per fornire dati scientifici che permetteranno di studiare la materia e l’energia oscura, per comprendere quindi l’evoluzione dell’universo. A seguito del rilascio delle immagini sono stati pubblicati alcuni paper in merito a queste scoperte scientifiche.

I primi risultati mostrano la capacità di Euclid di cercare nelle regioni di formazione i cosiddetti rogue planet, pianeti che non orbitano attorno a una stella ma che viaggiano “liberi” all’interno dello spazio interstellare. Sono oggetti che hanno masse relativamente contenute, superiori alle quattro masse gioviane, e saranno studiati anche dal Nancy Grace Roman Space Telescope, designato come il successore di Hubble e dotato di un campo di vista 100 volte superiore. Il lancio di Nancy Grace è previsto intorno a maggio 2027, diretto verso il punto lagrangiano L₂ del sistema Terra-Sole.

Dai dati ottenuti si è anche confermata la capacità di mappare diverse popolazioni stellari per esplorare come le galassie si siano evolute nel tempo. Euclid è anche in grado di rilevare singoli ammassi stellari in gruppi e ammassi di galassie distanti, identificare nuove galassie nane e tanto altro. Le scoperte effettuate da Euclid hanno permesso di individuare 11 milioni di oggetti nel visibile e altri 5 milioni nell’infrarosso, producendo nuove scoperte scientifiche.

Le immagini

Abell 2390

Questa immagine, ottenuta in sole tre ore di osservazione, mostra oltre 50.000 galassie ed eventi di lensing gravitazionale, il fenomeno per cui la luce di una galassia distante viene deviata dalla presenza di una massa nel percorso verso la Terra. Questo causa nell’immagine finale la formazione di archi, che permettono di derivare la distribuzione di materia ed energia oscura.

Abell 2390 è un ammasso di galassie localizzato a 2,7 miliardi di anni luce di distanza, nella costellazione Pegaso. È formato da galassie come la Via Lattea e ha una massa che è svariate migliaia di miliardi di volte quella del Sole: non si tratta però solo di materia ordinaria, ma di materia oscura, ovvero quel tipo di materia che è possibile rilevare solo tramite l’interazione gravitazionale. Ad oggi non è noto cosa sia effettivamente la materia oscura, ma assieme all’energia oscura è considerata costituire il 95% del contenuto dell’universo. Le proporzioni sono infatti circa 70% di energia oscura, 25% di materia oscura e 5% di materia ordinaria (protoni, neutroni, elettroni, e via dicendo).

Con i dati di Euclid è anche possibile studiare come il numero di galassie si sia evoluto nel tempo: questo permette di studiare anche come sia evoluta l’energia oscura, che è ritenuta essere responsabile dell’evoluzione dell’universo.

Euclid è anche stato in grado di osservare la debole luce intracluster, emessa dalle stelle che sono state espulse dai loro sistemi e proiettate nello spazio intergalattico. Gli scienziati ritengono che queste stelle orfane possano aiutare a individuare la presenza di materia oscura.

Messier 78

Si tratta di una regione di formazione stellare, di cui alcune regioni non erano mai state osservate prima: sono stati quindi mappati filamenti di gas e polvere a una risoluzione mai raggiunta prima, scoprendo nuove stelle e pianeti. Si tratta della prima volta in cui è possibile osservare oggetti con dimensioni inferiori a quelli delle stelle in Messier 78, a causa della presenza di polveri e gas che impediscono il passaggio della luce, soprattutto quella visibile. In questi casi la soluzione è osservare quindi nell’infrarosso.

Con VISP e NISP, rispettivamente le camere nel visibile e nel vicino infrarosso, Euclid ha individuato 300.000 nuovi oggetti solamente in questo campo di vista: gli scienziati ora sono al lavoro per studiare il rapporto tra oggetti di dimensioni stellari e quelli più piccoli, in modo da avere un’idea delle dinamiche evolutive delle stelle, in termini numerici.

L’immagine è stata prodotta in una sola ora di osservazione.

NGC 6744

Si tratta di una delle più grandi galassie a spirale al di fuori delle vicinanze della Via Lattea, a soli 30 milioni di anni luce, nella costellazione del Pavone.

Con NGC 6744 è possibile apprezzare la capacità di Euclid di osservare l’intera spirale della galassia, riuscendo però allo stesso tempo a catturare dettagli come i filamenti di polvere che salgono dai bracci e di contare le singole stelle nella galassia e tracciarne la distribuzione, assieme a quella della polvere.

I dati di Euclid sono utilizzati dagli scienziati per capire il legame tra polvere e gas e la formazione stellare, che è il parametro utilizzato per determinare l’evoluzione delle galassie. Contemporaneamente hanno cercato di mappare come le diverse popolazioni stellari sono distribuite nelle galassie e dove le stelle si stanno attualmente formando e infine di svelare la fisica dietro la struttura delle galassie a spirale, non ancora compresa a pieno.

La struttura a spirale è importante nelle galassie, poiché i bracci a spirale si muovono e comprimono il gas per favorire la formazione stellare, la maggior parte della quale avviene lungo questi bracci.

Abell 2764

L’immagine mostra l’ammasso di galassie Abell 2764, a circa 1 miliardo di anni luce dalla Terra, nella costellazione della Fenice, con evidenti segni di interazione tra i vari appartenenti: si possono osservare infatti come le regioni esterne siano deformate dall’interazione gravitazionale. Tutte queste galassie orbitano all’interno di un alone di materia oscura.

L’immagine è parte di una più grande, ottenuta in circa tre ore di osservazione, che mostra anche la regione intorno ad Abell 2764.

Ancora una volta, questa foto dimostra la capacità di Euclid nel catturare diversi tipi di oggetti all’interno della stessa immagine: in questo caso galassie e ammassi sullo sfondo, ma anche una stella in primo piano. Si tratta di V*BP-Phoenicis/HD 1973, una stella all’interno della Via Lattea e quasi visibile ad occhio nudo dall’emisfero australe. Si può capire che è una stella particolarmente vicina a causa della presenza delle spike, le strutture a punta che si formano per effetto della diffrazione della luce che impatta sulle ottiche di Euclid.

Dorado Group

Si tratta di uno dei più ricchi gruppi di galassie nell’emisfero australe, a soli 62 milioni anni luce, nell’omonima costellazione. È anche molto più giovane rispetto agli altri cluster: lo si può capire dal fatto che diversi suoi costituenti sono ancora in fase di produzione di stelle e sono ancora interagenti, mentre altri hanno i risultati dell’interazione ancora ben visibili.

Gli scienziati si sono interessati al Dorado Group per studiare i processi di collisione ed evoluzione delle galassie, con l’obiettivo di migliorare i modelli attuali di formazione all’interno degli aloni di materia oscura.

Fonte: ESA.

Tutte le immagini, dove non diversamente specificato, sono credits: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, image processing by J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi