Tra il 23 e il 24 marzo 2025, attraverso una sessione osservativa della durata complessiva di circa 26 ore, il telescopio spaziale Euclid dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) ha registrato una mappa ad alta risoluzione del centro della nostra galassia nella luce visibile. L’operazione ha previsto la composizione di un mosaico basato su nove puntamenti della fotocamera di bordo, ciascuno dei quali copre un’area di cielo superiore alla superficie apparente della Luna piena. Per la durata di un giorno, la sonda ha modificato la sua routine osservativa, solitamente focalizzata sullo studio delle galassie distanti, orientando i propri sistemi ottici verso il rigonfiamento galattico, noto anche come bulge. Questa specifica porzione di cielo è stata selezionata poiché coincide con l’area che verrà monitorata in futuro dal telescopio spaziale Roman della NASA per la ricerca di pianeti extrasolari.
Sotto il profilo delle capacità ottiche e della strumentazione di bordo, la nitidezza e la sensibilità di Euclid nella luce visibile risultano analoghe a quelle della fotocamera a campo largo del telescopio spaziale Hubble, ma ciascun puntamento effettuato dalla sonda europea copre un’area 270 volte maggiore rispetto al campo visivo di quest’ultimo. Per ottenere un mosaico equivalente sfruttando i sistemi d’osservazione terrestri, un grande osservatorio come il Keck, situato nelle Hawaii, richiederebbe circa 2.000 ore di attività, a causa dei limiti imposti dall’atmosfera. Euclid opera invece nello spazio profondo tramite il VISible Instrument (VIS), una fotocamera progettata per analizzare miliardi di galassie e sviluppata sotto la guida scientifica del Regno Unito, ma dotata di una componente elettronica di controllo progettata e realizzata in Italia. L’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) e il comparto industriale nazionale, con il finanziamento e il coordinamento dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI), hanno sviluppato l’hardware e il software deputati alla gestione dei comandi e alla raccolta preliminare dei dati da trasmettere a terra.
L’acquisizione dei dati ha richiesto una specifica calibrazione dei flussi di lavoro, come spiegato da Andrea Zacchei, dirigente di ricerca INAF e responsabile del segmento di terra di Euclid: “L’osservazione del bulge galattico è stata un’operazione complessa. Euclid ha a bordo due strumenti sensibilissimi realizzati per sondare gli oggetti più deboli dell’universo; per osservare il bulge abbiamo dovuto oscurare la camera infrarossa poiché i suoi sensori sarebbero stati sovraesposti causando un effetto di persistenza che avrebbe inficiato le osservazioni successive per diversi giorni. Un team di esperti ha inoltre sviluppato una pipeline di analisi dedicata, vista la peculiarità dell’osservazione”. L’attività di pianificazione, riduzione e analisi scientifica dei dati ha visto il coinvolgimento diretto di numerosi ricercatori italiani appartenenti a istituti e università nazionali.
L’immagine finale comprende oltre 60 milioni di stelle, oltre a una serie di nebulose e ammassi stellari. La densità stellare di questa regione fornisce le condizioni ideali per lo studio degli esopianeti tramite la tecnica del microlensing, un fenomeno derivante dall’effetto di lente gravitazionale previsto dalla teoria della relatività generale di Einstein. Quando due stelle si trovano temporaneamente allineate lungo la medesima linea di vista rispetto all’osservatore, la forza di gravità della stella più vicina agisce come una lente d’ingrandimento naturale, deviando lo spaziotempo e intensificando la luminosità della stella situata sullo sfondo. L’eventuale presenza di un pianeta in orbita attorno alla stella che funge da lente genera un’ulteriore, minuscola anomalia nella variazione della luce nel tempo. Per identificare un nuovo evento di microlensing, un telescopio deve monitorare la medesima porzione di cielo per oltre venti giorni, motivo per cui la sessione di Euclid, limitata a sole 24 ore, non ha l’obiettivo di scoprire nuovi corpi celesti ma permette di misurare con precisione la massa dei pianeti già individuati o di quelli che verranno catalogati in futuro.
Negli ultimi vent’anni, i telescopi a terra hanno scoperto circa 300 esopianeti nel centro galattico attraverso questa metodologia. Un’analisi condotta da Valerio Bozza dell’Università di Salerno, nell’ambito delle attività del Consorzio Euclid, ha permesso di rintracciare all’interno del mosaico d’immagini 51 sistemi planetari già noti alla comunità internazionale. Riguardo alla valenza della teoria fisica alla base di queste rilevazioni, Stefano Dusini, ricercatore dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), ha sottolineato: “Il microlensing è uno degli effetti più eleganti della relatività generale di Einstein: la massa curva lo spaziotempo e devia la luce, trasformando stelle e pianeti in lenti cosmiche. Euclid riesce a osservare con una precisione senza precedenti questo fenomeno, facendone uno strumento estremamente potente per studiare anche la nostra galassia”.
La cooperazione scientifica legata alla missione si articola attraverso il contributo di ASI, INAF e INFN, con il coinvolgimento di docenti e ricercatori delle università di Bologna, Milano, Genova, Trieste, Ferrara, Torino, Padova e della SISSA. Accanto alla fotocamera a luce visibile, il consorzio europeo ha integrato sul satellite lo spettrometro e fotometro nel vicino infrarosso, denominato Near Infrared Spectrometer Photometer (NISP). L’ASI, in collaborazione con gli istituti di ricerca, ha coordinato il raggruppamento industriale italiano composto da OHB Italia nel ruolo di mandataria, unitamente a SAB Aerospace e Temis, mentre la costruzione del satellite è stata completata da Thales Alenia Space Italia.
Le infrastrutture di terra vedono la partecipazione della società ALTEC di Torino per il supporto al Science Data Center italiano ospitato presso la sede INAF di Trieste. Il calendario della missione prevede un nuovo rilascio di dati a novembre 2026, focalizzato su un’area di cielo extragalattico di circa 2.000 gradi quadrati.
Elisabetta Tommasi, responsabile per ASI delle attività per Euclid, ha precisato: “Il rilascio dei dati alla comunità scientifica è possibile grazie all’immenso lavoro di quella parte del segmento di terra della missione, guidato dall’Italia, che, realizzando appositamente software per l’analisi dei dati di Euclid e gestendo nove Data Center in tutta Europa, è in grado di processare e distribuire dati fruibili per le analisi scientifiche”. La pubblicazione dei primi risultati cosmologici globali, incentrati sugli effetti della materia oscura e dell’energia oscura nell’evoluzione dell’Universo, è programmata per la metà del 2027.
