Oggi, 31 luglio 2022, dopo un mese in viaggio nello spazio, l’ESA ha rilasciato le prime immagini di test del telescopio spaziale Euclid. Si tratta di scatti effettuati durante la messa in servizio dei due strumenti, VIS (VISible Instrument) e NISP (Near Infrared Spectrometer and Photometer) che mostrano l’intero campo visivo di entrambi e alcuni ingrandimenti, che danno già un indizio di cosa questa missione riuscirà a fare.

Trattandosi di immagini di prova, scattate per controllare gli strumenti e rivedere come Euclid possa essere ulteriormente ottimizzato e perfezionato, vediamo scatti in gran parte non elaborati. Rimangono alcuni artefatti indesiderati, ad esempio l’attraversamento di raggi cosmici, visti soprattutto nell’immagine VIS.

Euclid ha il compito di studiare quello che viene definito l’Universo oscuro, ovvero quel 95% di Universo che ancora non conosciamo e che si teorizza sia costituito di due componenti: materia oscura ed energia oscura. Agiscono in modi diversi, talvolta contrastanti, ma entrambe contribuiscono a definire la natura, l’evoluzione e il destino dell’Universo in cui viviamo.

Sfruttando la tecnica del microlensing gravitazionale, misurando le distanze tra le galassie e mappandone la distribuzione su larga scala, Euclid mira a creare delle mappe tridimensionali del nostro Universo, da cui gli scienziati potranno estrapolare una mole di informazioni utili a comprenderlo.

La prima immagine – L’Universo in luce visibile con VIS

La prima immagine appartiene allo strumento VIS. Per produrla il telescopio ha raccolto luce per 566 secondi. Guardandola da vicino, si intravede già il livello di dettaglio che VIS consentirà. Il campo visivo è pieno di oggetti, principalmente stelle vicine e lontane, galassie a spirali ed ellittiche, ammassi stellari. Ma l’area di cielo coperta da questo ingrandimento è in realtà solo circa un quarto della larghezza e dell’altezza della Luna piena.

A sinistra apprezziamo l’intero campo visivo del VIS, con a destra un ingrandimento, che mostra un rilevatore suddiviso in quattro quadranti. Durante la missione, VIS mapperà il cielo in luce visibile (tra 550 e 900 nm di frequenza) per acquisire immagini nitide di miliardi di galassie e misurarne le forme.

L’immagine è ancora più speciale se si considera che il team di Euclid si è spaventato quando ha acceso lo strumento per la prima volta: ha rilevato un pattern di luce inaspettato che contaminava le immagini.

Indagini successive hanno indicato che un po’ di luce solare si stava insinuando nel satellite, probabilmente attraverso una piccola fessura. Girando Euclid il team si è reso conto che questa luce viene rilevata solo in determinati orientamenti, quindi evitando determinati angoli VIS sarà in grado di compiere la sua missione. Questa immagine è stata scattata con un orientamento in cui la luce del Sole non era un problema.

La seconda immagine – Nell’infrarosso, con NISP

La seconda immagine invece è di NISP, e mostra anch’essa a sinistra l’intero suo campo visivo, con a destra un ingrandimento del 4% dello stesso. L’area di cielo inquadrata è la stessa, piccolissima area osservata con VIS, eppure è ricchissima di strutture e oggetti celesti.

Prima che raggiunga il rilevatore, NISP invia la luce in entrata attraverso un filtro fotometrico o un grism spettrometrico. In questa immagine, la luce è passata attraverso il filtro fotometrico “Y”, che misura la luminosità a una specifica lunghezza d’onda nell’infrarosso.

Lo scatto è stato effettuato nel corso di 100 secondi totali di esposizione. Durante il funzionamento nominale, si prevede che catturerà la luce per circa cinque volte più a lungo, svelando molte più galassie distanti.

NISP ha un doppio ruolo: visualizzare le galassie nella luce infrarossa e misurare la quantità di luce che le galassie emettono a varie lunghezze d’onda. Questo secondo compito ci permetterà di capire direttamente quanto è lontana ogni galassia. Combinando le informazioni sulla distanza con quelle sulle forme delle galassie misurate dal VIS, saremo in grado di mappare come le galassie sono distribuite nell’Universo e come questa distribuzione cambi nel corso del tempo. In definitiva, questa mappa 3D ci insegnerà la materia oscura e l’energia oscura.

Nell’immagine sottostante, invece, la luce è passata attraverso il “grisma” spettroscopico, che divide la radiazione proveniente da ogni sorgente in base alla lunghezza d’onda. Queste informazioni possono essere estratte e analizzate per determinare il tipo di sorgente, la sua composizione, e anche la sua distanza. Nello scatto, ogni striscia verticale che vediamo è una stella o una galassia.

I prossimi passi

Al momento, Euclid si trova nel punto lagrangiano L2, i suoi strumenti sono accesi, i sensori catturano e catalogano la luce raccolta dallo specchio primario, e i primi test di calibrazione dello strumento sono iniziati. Tutto procede nominalmente, a parte un problema con i sensori dello strumento VIS (VISible instrument), che raccolgono molta più luce del previsto. L’indagine in corso presso il centro controllo missione spera di avere presto delle risposte (e soluzioni) in merito.

Nel corso di prossimi due mesi, proseguirà la verifica delle prestazioni del telescopio e della sua strumentazione, e i test sulla predisposizione all’avvio delle attività scientifiche, in modo tale da garantire che Euclid funzioni nel miglior modo possibile. La scienza vera e propria inizierà a tre mesi dal lancio, ovvero tra la fine di settembre e l’inizio di ottobre. A quel punto l’ESA rilascerà una nuova serie di immagini per dimostrare di cosa è capace la missione.