Abbiamo trovato i nomi per loro, si stima che costituiscano il 95% dell’universo eppure non sappiamo quasi nulla di loro. È materia oscura ed energia oscura. È ancora considerato troppo oscuro per il gusto degli scienziati le cui teorie e fantasie si nutrono da diversi decenni.
“Tutto quello che sappiamo è che il primo ha la gravità e il secondo provoca l’accelerazione dell’espansione dell’universo”, ricorda Giuseppe Racca dell’Agenzia spaziale europea (ESA). La sua esatta natura è ancora sconosciuta, e data la sua preponderanza, è considerata un vero e proprio “imbarazzo cosmico”, così come la responsabile della missione che Isa sta per lanciare per svelare i suoi segreti. A Cannes, nelle camere bianche di Thales Alenia Space dove è stato assemblato, il satellite Euclid è pronto per il decollo. Dovrebbe decollare quest’estate e rimanere in orbita per almeno sei anni per produrre una mappa 3D di circa due miliardi di galassie.
Ed è questa mole di informazioni inedite, analizzate da centinaia di scienziati, che dovrebbe accrescere la nostra conoscenza della… materia oscura. Come ? E quali sono le possibili rivelazioni? 20 minuti Sono andati a incontrare alcuni di questi specialisti presso il produttore, vicino alla Croisette, dove si sono incontrati questa settimana.
Qual è lo scopo di questa mappatura tridimensionale di due miliardi di galassie?
Con questa missione da 1,5 miliardi di euro, l’Agenzia spaziale europea spera di rispondere ad almeno due domande: “Qual è l’origine dell’universo?” e ”Perché si sta espandendo a un ritmo accelerato invece di rallentare a causa della gravità della materia? ”. Per questo motivo, “il grande vantaggio di Euclidean risiede proprio nel numero di galassie osservabili”, spiega Stephanie Escoffier, direttrice della ricerca presso il National Center for Scientific Research. “Lo moltiplicheremo per dieci e, inevitabilmente, più ce ne saranno, più accurati saranno i nostri risultati. Queste mappe 3D dovrebbero essere una vera rivoluzione”.
In confronto, il telescopio spaziale Hubble ha osservato il cielo sopra i 25 gradi quadrati (un’unità di misura dello spazio vista dalla Terra) in 25 anni, mentre un nuovo satellite sarà in grado di catturare dieci gradi quadrati al giorno! “Saremo in grado di studiare la distribuzione di queste galassie in modo molto preciso, che ci informerà sull’energia oscura, ma anche analizzare la loro deformazione, che sarà in grado di darci informazioni sulla posizione della materia oscura”, spiega il ricercatore.
Gli scienziati dovrebbero quindi essere in grado di comprendere questo “invisibile” determinando l’entità della sua assenza. Segui? Si baserà sull’effetto “gravitational lensing”, cioè quando un corpo celeste devia i raggi emessi da una sorgente luminosa, “per misurare la quantità di materia tra il satellite e la galassia osservata”.
Come funzionerà il compito?
Lanciato da Cape Canaveral a bordo di un razzo SpaceX Falcon 9 questo luglio, Euclid dovrebbe raggiungere la sua destinazione in ottobre. Dalla sua orbita attorno al sole, a 1,5 milioni di chilometri dalla Terra, il telescopio immaginerà incessantemente le profondità dell’universo fino al 2029, e forse oltre, se tutto va bene. Dotato di un sensore impressionante di oltre 600 milioni di pixel, fornirà immagini “con cui possiamo ingrandire all’infinito”, spiega Pierre Cassneuve, responsabile del programma Cnes, il Centro nazionale per gli studi spaziali. Per prendere di mira questa o quella galassia.
Questo sarà per la parte visibile. Il secondo strumento, il “Near Infrared Spectrophotometer and Photometer”, consentirà quindi “ai cosmologi di stimare la nostra distanza dalla galassia in questione”, descrive la sonda Thales Alenia. Quindi, grazie a lui, la cartografia risultante sarà modellata in 3D.
Di conseguenza, quantità di informazioni difficilmente immaginabili, che saranno distribuite in diversi data center in Europa. “Dovremmo elaborare 26 petabyte all’anno”, o 26.000 terabyte, “e per fare un confronto, il satellite Hubble ha un volume di 160 terabyte all’anno”, assicura Giuseppe Racca, capo missione dell’Agenzia spaziale europea (ESA). Siamo emozionati, ma anche un po’ spaventati: dovremo fare i conti con un mostro di dati, avverte l’astrofisico francese David Elbaz, direttore della ricerca anche all’Agenzia per l’energia atomica (CEA), che fa parte di un consorzio di 1.500 scienziati (nel sesto paese) dovranno sezionare tutto.
Cosa possiamo aspettarci da questi risultati?
Euclide scruterà il cielo attraverso lo spazio, ma anche attraverso il tempo. La macchina, che prende il nome dal matematico considerato il “padre dell’ingegneria”, sarà in grado di catturare la luce che ha impiegato fino a dieci miliardi di anni per essere raggiunta. “Così potremo vedere se l’energia oscura è una costante cosmologica o se è qualcosa che si evolverà nel tempo o se dobbiamo mettere in discussione la relatività generale di Einstein”, osserva Stephanie Escoffier. Questo è tutto.
E ciò che Euclide può aiutare a scoprire affascina davvero David Elbaz. “Questa designazione può permetterci di dedurre qual è l’origine delle nostre origini. Tutto è nato dalla gravità come lo conosciamo, con la mela che cade dall’albero? O che quando metto questa mela molto, molto lontano da terra e lascio cadere esso, non fa più la stessa cosa, o addirittura esplodono e tornano”, spiega lo specialista, con poche idee per una risposta. “Alcuni oggetti distanti che notiamo, invece di collassare l’uno sull’altro, si respingono. È simile a qualcosa chiamato antigravità”.
Ma cosa crea questa antigravità? Sono tutte le teorie previste sull’argomento che possono essere rigorosamente verificate da questa missione dell’ESA. Per caratterizzare la natura ancora molto misteriosa dell’energia oscura, responsabile dell’accelerazione dell’espansione dell’universo. “È una ‘proprietà’ dello spazio, secondo la risposta data da Einstein? È il vuoto quantistico come dicono altri? O è un’altra folle possibilità in cui questa energia, che chiamiamo energia fantasma, farà a pezzi le galassie, poi le stelle “, poi le molecole, poi gli atomi, tutto quello che hai con il Big Bang. Dove rifarai tutto finché non rimarrà più niente. Nemmeno un atomo di idrogeno. “Se le prime immagini di Euclide sono attese per questo autunno, allora le prime i risultati delle loro analisi non arriveranno prima di un anno e mezzo.
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