Il nuovo telescopio europeo esaminerà le parti oscure dell’universo

Il 95% dell’universo è costituito da qualcosa di cui non sappiamo molto, che è materia oscura ed energia oscura. Entrambi influenzano la struttura, la crescita e la distribuzione delle cose che possiamo vedere nello spazio, ma non emettono né assorbono luce.

Per cercare di trovare risposte ad alcune delle più grandi domande della cosmologia, è stato creato l’Euclid Space Telescope. Euclid è stato costruito dall’Agenzia spaziale europea (ESA) con l’assistenza della NASA. L’opera ha coinvolto 21 Paesi ed è costata circa 1,4 miliardi di euro.

Il rinvio avviene sabato 1 luglio 17:11 ora svedeseIn caso di cancellazione, l’Agenzia spaziale europea ha un’altra possibilità di portare il telescopio nello spazio il giorno successivo.

– Ciò che Euclid farà è una grande e profonda mappa 3D della struttura dell’universo. Il telescopio mapperà e scatterà immagini del cielo stellato e dovrebbe essere in grado di identificare circa un miliardo e mezzo di galassie. Sarebbe come un film su come l’universo si è evoluto nel corso di dieci miliardi di anni, afferma Martin Sahlin, docente di astronomia con specializzazione in astrofisica all’Università di Uppsala.

L’energia oscura è associata all’espansione dell’universo

L’universo si sta espandendo ea una velocità crescente. L’energia oscura sta guidando l’accelerazione dell’espansione, cosa che lui non sa esattamente. Martin Sahlén spiega che ci sono due modi principali per esplorare l’energia oscura. In parte esaminando l’espansione dell’universo e in parte vedendo come avviene quando compaiono grandi strutture.

Sono state effettuate molte misurazioni dell’espansione, ma con l’aiuto della mappatura di Euclid, i ricercatori otterranno ulteriori informazioni sull’energia oscura con la mappatura più ampia mai realizzata su come le strutture galattiche si sono evolute da oggi a circa dieci miliardi di anni fa.

La speranza è che saremo in grado di vedere se le proprietà dell’energia oscura cambiano nel tempo in qualche modo. Finora, le sue proprietà sembrano essere costanti nel tempo, ma se rilevasse qualche tipo di cambiamento nel tempo, sarebbe un enorme passo avanti nella comprensione dei percorsi che dobbiamo intraprendere per comprendere la fisica fondamentale, afferma Martin Sahlin.

Ci sono molte teorie su cosa sia l’energia oscura. Una particella esotica o un effetto gravitazionale che potrebbe comportarsi diversamente in regioni separate sono due possibili suggerimenti. Se pensi all’universo come a una grande rete di galassie, con alcune regioni che contengono più galassie e altre rade, allora è proprio questa rete che deve essere studiata.

Gli ammassi di galassie sono nodi nel tessuto cosmico. Quando i filamenti di galassie si incrociano, si ha un ammasso di galassie. Stiamo parlando di ordini di grandezza di dieci megaparsec e oltre, dice Martin Sahlin.

Il parsec è un’unità di lunghezza utilizzata in astronomia e corrisponde a circa 3,26 anni luce. Pertanto, sono le strutture giganti che devono essere studiate.

Il “più grande errore” di Einstein può essere cancellato

Se i ricercatori vedessero nelle loro misurazioni che le proprietà dell’energia oscura sono diverse oggi rispetto a molti anni fa, cambierebbe parte della nostra comprensione della fisica.

– Allora possiamo cancellare la costante cosmologica, che è il Modello Standard che abbiamo oggi. Funziona, dice Martin Sahelin, ma non abbiamo una chiara comprensione di cosa sia.

La costante cosmologica è una quantità cosmologica introdotta da Albert Einstein come parte della sua teoria generale della relatività. Lui stesso lo definì il suo “più grande errore”, ma oggi la costante è importante in molti modelli cosmologici.

La costante cosmologica è una misura della quantità di energia oscura e della quantità di energia. Ma se cambia nel tempo e non è costante, allora c’è la possibilità che ci sia qualche nuova fisica che dobbiamo capire. Questa costante è un po’ difficile da capire teoricamente per noi, perché ha il suo valore e in una certa misura perché esiste, dice Martin Sahlin.

Le mappe possono essere combinate con altre note

Martin Sahlin è interessato non solo al grande disegno da fare, ma anche a vedere i risultati delle osservazioni di Euclide di galassie primissime.

– in parte stai facendo mappature molto grandi, e in parte anche osservazioni di tre regioni più piccole nel cielo mentre torni indietro nel tempo di circa 13-13,5 miliardi di anni. Ci aspettiamo di trovare almeno migliaia, con buona fortuna fino a centinaia di migliaia di galassie, che esistevano fino a quando l’universo aveva circa un miliardo di anni, dice.

La ricerca di galassie veramente precoci sarà la più grande finora. I telescopi spaziali James Webb e Hubble hanno fatto mappature in passato, ma con Euclid ottieni statistiche significativamente migliori. Soprattutto per le galassie più grandi e rare, secondo Martin Sahlin. Queste galassie sono difficili da rilevare con James Webb, ma una volta trovate, possono essere studiate in dettaglio con un telescopio per comprenderne la fisica.

– Durante la formazione delle galassie, la materia oscura si raccoglie in aloni, come grandi nubi, e al loro interno si raccoglie anche la materia ordinaria, portando alla formazione di stelle e galassie. Esattamente quando questi processi sono iniziati nell’Universo primordiale e quanto erano grandi le prime galassie, non sappiamo ancora tutto, dice Martin Sahlin.

Le misurazioni di Euclid saranno anche combinate con le future osservazioni radio del telescopio Square Kilometer Array, che, tra gli altri, l’Osservatorio spaziale di Onsala sta contribuendo a sviluppare e in cui sono coinvolte anche le università di Uppsala e Stoccolma, afferma Martin Sahlin.

Le misurazioni radio mappano il gas idrogeno che circondava le prime galassie, che alimentava anche la formazione stellare. Ma quando si accendono le prime stelle, l’idrogeno inizia a ionizzarsi, quindi passo dopo passo il gas passa dall’essere neutro a completamente ionizzato. Combinando le misurazioni radio del gas idrogeno con le mappe della galassia di Euclide, si può capire come è connesso. Sarebbe anche in grado di fornire informazioni su come funzionava la materia oscura nell’universo primordiale, così come se ci fosse qualche forma di energia oscura primordiale, dice Martin Sahlin.

Di seguito potete seguire la diretta dal posticipo, la messa in onda inizia alle 16:30 di sabato 1 luglio.