Euclid, il telescopio ESA che mappa l'universo oscuro

Il telescopio spaziale Euclid dell'Agenzia Spaziale Europea ha un obiettivo che suona quasi paradossale: fotografare ciò che non si vede. La sua missione è mappare l'universo oscuro – la materia oscura e l'energia oscura che insieme costituiscono circa il 95% del cosmo – costruendo la più grande mappa tridimensionale mai realizzata. E lo sta già facendo: dalle prime immagini sono emersi anelli di Einstein spettacolari e un "atlante cosmico" che contiene milioni di galassie.

Una macchina per cartografare il buio

Euclid è stato lanciato il 1° luglio 2023 da Cape Canaveral con un razzo Falcon 9 di SpaceX e si è poi posizionato attorno al punto lagrangiano L2, a circa 1,5 milioni di chilometri dalla Terra, lo stesso "parcheggio gravitazionale" del telescopio James Webb. Dotato di uno specchio primario da 1,2 metri e di due strumenti – la camera nel visibile VIS e lo spettrometro-fotometro nel vicino infrarosso NISP, quest'ultimo con sensori forniti dalla NASA – è progettato per osservare circa un terzo del cielo. Come spiega la pagina ufficiale della missione Euclid dell'ESA, nell'arco di sei anni il telescopio raccoglierà immagini di quasi 1,5 miliardi di galassie, alcune così lontane che la loro luce è partita oltre 10 miliardi di anni fa.

L'idea è misurare con precisione la forma e la distribuzione di queste galassie per ricostruire come la materia – visibile e invisibile – si è aggregata nel tempo. Le piccole deformazioni delle immagini galattiche, prodotte dalla gravità di tutto ciò che si frappone tra noi e loro, sono la chiave per "pesare" la materia oscura.

Un anello di Einstein attorno a NGC 6505

Uno dei primi risultati è arrivato quasi per caso. Analizzando le immagini di test, gli scienziati hanno individuato un perfetto anello di Einstein attorno alla galassia NGC 6505, distante circa 590 milioni di anni luce. Si tratta di un fenomeno di lente gravitazionale "forte": la gravità della galassia in primo piano curva e amplifica la luce di una galassia molto più lontana sullo sfondo, deformandola fino a trasformarla in un anello luminoso. La scoperta, annunciata dall'ESA all'inizio del 2025, è particolarmente preziosa perché un anello così netto attorno a una galassia già conosciuta e relativamente vicina è una rarità.

Gli anelli di Einstein non sono solo immagini suggestive: sono strumenti di misura. Dal modo in cui la luce viene piegata, gli astronomi ricavano la massa totale della galassia-lente, compresa la frazione di materia oscura che altrimenti resterebbe invisibile.

Il primo atlante cosmico

Il 19 marzo 2025 Euclid ha diffuso il suo primo importante rilascio di dati, una sorta di anteprima dell'opera completa. La nota pubblicata dal Jet Propulsion Laboratory della NASA parla di un volume di dati dell'ordine di decine di terabyte, con milioni di galassie catalogate in una porzione ancora minima del cielo. Tra i risultati, un primo catalogo di centinaia di candidate lenti gravitazionali individuate combinando algoritmi di intelligenza artificiale, il lavoro di scienziati e quello di volontari della citizen science. La stessa presentazione dei "campi profondi" da parte dell'ESA mostra come, anche su una frazione inferiore all'1% del cielo, inizi già a delinearsi la struttura a ragnatela dell'universo.

Materia ed energia oscura: i grandi sconosciuti

Perché tutto questo è importante? Perché la materia "normale" – stelle, pianeti, gas, e noi stessi – rappresenta solo circa il 5% dell'universo. Il resto è diviso tra la materia oscura, circa il 27%, una sostanza che non emette luce ma esercita gravità, e l'energia oscura, circa il 68%, una misteriosa forza che dal 1998 sappiamo essere responsabile dell'accelerazione dell'espansione cosmica. Misurare come l'espansione è cambiata nel tempo e come le strutture cosmiche sono cresciute è il modo migliore che abbiamo per capire la natura di questa energia: è esattamente ciò per cui Euclid è stato costruito.

Cosa aspettarsi adesso

La raccolta dati prosegue. Un nuovo rilascio è atteso per il 24 giugno 2026 e si concentrerà, tra l'altro, sulle regioni interne della Via Lattea, mentre la grande indagine principale continuerà per anni fino a coprire l'intero terzo di cielo previsto. I dati di Euclid si combineranno con quelli di altri osservatori, dal telescopio James Webb al futuro Nancy Grace Roman della NASA, per costruire un quadro coerente dell'evoluzione del cosmo. Se il piano funzionerà, entro la fine del decennio avremo la mappa più dettagliata mai realizzata della distribuzione della materia nell'universo: un atlante del buio che, paradossalmente, potrebbe finalmente illuminare le due componenti più enigmatiche della fisica moderna.

Euclid e gli altri occhi sull'universo

Euclid non lavora da solo. I suoi dati saranno incrociati con quelli di altri grandi osservatori che studiano il cosmo da angolazioni diverse: il telescopio James Webb, capace di scrutare in dettaglio le singole galassie lontane, il futuro telescopio Nancy Grace Roman della NASA, anch'esso dedicato all'energia oscura, e da terra l'Osservatorio Vera Rubin, che fotograferà ripetutamente l'intero cielo australe. Mettere insieme questi sguardi è il modo migliore per ridurre gli errori e ottenere misure affidabili.

La gestione di una mole di dati così enorme richiede inoltre una collaborazione internazionale imponente, con centinaia di scienziati e infrastrutture di calcolo dedicate. Euclid è quindi anche un esempio di "big science": un progetto in cui il progresso non dipende solo dalla qualità dello strumento, ma dalla capacità di analizzare, condividere e interpretare insieme una quantità di informazioni senza precedenti nella storia dell'astronomia.