Con il lancio programmato nel 2022, una volta nello spazio la missione Euclid esaminerà una porzione significativa del cielo indagando gli ultimi dieci miliardi di anni della nostra storia cosmica. La più grande parte delle osservazioni della missione sarà dedicata alla vasta indagine Euclid, che copre circa 15 mila gradi quadrati – più di un terzo dell’intero cielo – con una combinazione senza precedenti di nitidezza e sensibilità.
Coprendo oltre un terzo dell’intero cielo, le osservazioni permetteranno agli scienziati di indagare su due fenomeni cosmologici: l’evoluzione delle galassie e come si sono raggruppate negli ultimi 10 miliardi di anni, e la distorsione delle immagini galattiche dovuta alla presenza di materia (l’effetto chiamato lente gravitazionale). Due aspetti della missione che coincidono con l’obiettivo principale: approfondire la storia dell’espansione dell’Universo e caratterizzare l’accelerazione di questa espansione che si pensa sia causata dalla misteriosa energia oscura.
Una parte del tempo osservativo di Euclid, il 10% circa, sarà dedicato a un’indagine approfondita di tre porzioni di cielo: i cosiddetti Euclid Deep Fields. «La scelta degli Euclid Deep Fields è stata un processo complesso a causa di molti vincoli strumentali e scientifici, e siamo molto soddisfatti della soluzione che è stata recentemente approvata dalla comunità scientifica che fa capo alla missione Euclid», ha detto Roberto Scaramella dell’Istituto Nazionale di Astrofisica, Euclid Survey Scientist e capo del Euclid Consortium Survey Group.
La selezione dei campi è stata presentata il 4 giugno durante l’incontro annuale del Consorzio Euclid. Uno dei tre campi, l‘Euclid Deep Field North, con un’area di 10 gradi quadrati, si trova molto vicino al Polo eclittico settentrionale, nella costellazione del Drago. La vicinanza al polo eclittico garantisce la massima copertura durante tutto l’anno; la posizione esatta è stata scelta per ottenere la massima sovrapposizione con uno dei campi di osservazione nell’infrarosso dello Spitzer Space Telescope della Nasa.
Gli altri due campi si trovano nel cielo meridionale. Lo Euclid Deep Field Fornax si trova nella costellazione della Fornace e comprende il più piccolo Chandra Deep Field South, una regione del cielo di 0,11 gradi quadrati che è stata ampiamente esaminata negli ultimi due decenni con gli osservatori a raggi X Xmm-Newton dell’Esa e Chandra della Nasa, come anche dall’Hubble Space Telescope e da numerosi telescopi terrestri.
Il terzo e il più grande è l’Euclid Deep Field South, che copre 20 gradi quadrati nella costellazione meridionale dell’Orologio. Questo era il più complesso dei tre da selezionare per vari motivi tecnici, tenendo anche conto delle capacità dei futuri telescopi terrestri a grande campo come il Large Synoptic Survey Telescope. Questo settore non è stato finora esaminato da alcuna osservazione del cielo profondo e quindi ha un enorme potenziale per nuove scoperte.
«Siamo convinti che gli Euclid Deep Fields diventeranno negli anni futuri l’obiettivo preferito per le osservazioni a più lunghezze d’onda di molti telescopi a terra e nello spazio», ha aggiunto Scaramella.
I tre campi profondi forniscono una finestra per esaminare grandi quantità di galassie, guardando indietro all’epoca in cui si formarono le prime stelle e galassie, nel primo miliardo di anni della storia dell’universo. A causa dell’espansione cosmica, la maggior parte della luce emessa da questi oggetti è spostata verso l’infrarosso, a lunghezze d’onda che sono quindi difficili da osservare da terra a causa dei fenomeni di assorbimento prodotti dall’atmosfera del nostro pianeta. Ottenere dati paragonabili alla indagine profonda che svolgerà il telescopio spaziale Euclid con telescopi da terra richiederebbe diverse decine di anni di osservazioni, anche con i migliori strumenti operativi nel vicino infrarosso.