Un compito da niente. La sonda Euclid in partenza sabato per lo spazio (diretta web dal sito dell’Asi) dovrà scandagliare un terzo del cielo, descrivere un miliardo di galassie, risalire indietro nel tempo di 10 miliardi di anni e investigare la natura del 95% della composizione del cosmo.
A tanto ammonta infatti la somma di materia oscura (27% dell’universo) ed energia oscura (68%): il che lascia alla nostra comprensione attuale un misero 5% dell’universo.
Di Euclid si sente dunque un gran bisogno. Quando il telescopio spaziale avrà raggiunto la posizione definitiva a 1,5 milioni di chilometri dalla Terra, il suo compito sarà provare a gettare luce sull’universo oscuro. Per farlo la sonda dell’Agenzia Spaziale Europea, realizzata in 18 anni e costata 1,4 miliardi, si affiderà alla geometria di cui proprio Euclide fu maestro.
L’universo oscuro
La speranza è che ricostruendo le posizioni, le distanze e le velocità delle galassie per disegnare una mappa del cosmo mai così accurata si possano trarre indizi sul complicato gioco di forze attrattive (la materia oscura) e repulsive (presumibilmente l’energia oscura) che muovono l’evoluzione dello spazio.
Se oggi infatti le informazioni su cosa componga la materia oscura sono scarne, quelle relative all’energia oscura sono nulle o quasi. Le teorie pullulano. Ma per assumere consistenza avranno bisogno dei dati di Euclid.
Per sondare la distribuzione del buio il telescopio userà la luce, in particolare il fenomeno (descritto da Einstein) della lente gravitazionale. “Immaginiamo una galassia lontana da noi, che emette normalmente luce” descrive Manuela Magliocchetti, cosmologa dell’università Roma tre e dell’Inaf, l’Istituto nazionale di Astrofisica che insieme all’Asi (Agenzia spaziale italiana), a un gruppo di altre università italiane e straniere partecipa alla missione, per un totale di 2mila scienziati.
“Tra noi e quella galassia c’è probabilmente della materia, che esercita la sua attrazione gravitazionale sulla luce della galassia. La luce, così distorta, subisce una curvatura invece di viaggiare in linea retta. E’ analogo a quel che avviene quando immergiamo il cucchiaino in un bicchiere d’acqua: ci appare spezzato”.
Misurando la distorsione delle immagini di un miliardo di galassie si potrà capire quanta materia esiste tra noi e ciascuna di loro. E misurare, oltre alla materia visibile, anche quella oscura.
Questo non ci offrirà immediatamente risposta alla domanda: di cosa è fatta la materia oscura. “Ma sapremo trarne indizi importanti” sostiene Magliocchetti. “Al momento ipotizziamo che sia formata da particelle piuttosto grandi, ma non veloci come i fotoni o i neutrini”.
Una fine solitaria
Quel che sappiamo della materia oscura è comunque molto, rispetto all’energia oscura. Eppure da lei dipende il destino dell’universo. “La sua espansione dovrebbe continuare fino a quando le galassie non diventeranno lontanissime tra loro. Ci si aspetta una fine fredda e buia” spiega Magliocchetti.
Questa cupa previsione nasce da una scoperta fatta esattamente 25 anni fa. Nel 1998 tre scienziati premiati col Nobel nel 2011 notarono che l’espansione dell’universo non tende a frenare con il tempo, come ci si aspettava. Al contrario, accelera sempre più. Di questo effetto è sospettata l’energia oscura, che agirebbe come una sorta di “energia del vuoto” con un effetto di repulsione contrario alla gravità.
L’“inverno cosmico” cui sembriamo destinati mostra già i suoi primi segni. Anche l’universo si trova oggi in una fase che con un po’ di immaginazione potremmo definire di declino demografico, iniziato intorno ai 10 miliardi di anni fa, proprio l’epoca che Euclid potrà raggiungere con il suo sguardo.
“Quel momento è chiamato cosmic noon, o mezzogiorno cosmico” spiega Magliocchetti. “Sia la formazione delle stelle che l’accrescimento dei buchi neri avevano raggiunto la loro massima attività”. Quel che avverrà a mezzanotte dipende molto dal ruolo giocato dall’universo oscuro. E forse Euclid ci aiuterà anche a prevedere il destino del cosmo.
