Euclid svela una nebulosa scintillante nascosta dentro una “nube oscura”

Una porzione di LDN 1641, una nebulosa interstellare nella costellazione di Orione (Immagine: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA; elaborazione di M. Schirmer - MPIA, Heidelberg; licenza: CC BY-SA 3.0 IGO o ESA Standard Licence)

Una scintillante nuvola di gas e polvere interstellare. È la straordinaria nuova immagine catturata dal telescopio spaziale Euclid dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA). Le operazioni e il lavoro di analisi sono realizzati dal Consorzio Euclid, a cui partecipa anche l’Università di Bologna con il suo Dipartimento di Fisica e Astronomia “Augusto Righi”.

Lo scatto riprende una nebulosa parte di una cosiddetta "nube oscura", denominata LDN 1641, che si trova nella costellazione di Orione, a circa 1.300 anni luce dalla Terra, all’interno di un vasto complesso di nubi di gas e polvere in cui si stanno formando nuove stelle.

Alla luce visibile, questa regione del cielo appare per lo più scura, con poche stelle sparse su uno sfondo apparentemente vuoto. Ma grazie alle osservazioni nel vicino infrarosso dello strumento NISP, installato sul telescopio Euclid, emerge una moltitudine di stelle che brillano attraverso un arazzo di gas e polvere. Questo è possibile perché i granelli di polvere bloccano in modo molto efficace la luce visibile proveniente dalle stelle, ma attenuano in misura molto minore la luce nel vicino infrarosso.

Dettaglio della nebulosa LDN 1641 (Immagine: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA; elaborazione di M. Schirmer - MPIA, Heidelberg; licenza: CC BY-SA 3.0 IGO o ESA Standard Licence)

La nebulosa pullula di stelle giovanissime. Alcuni degli oggetti immersi nella polvere emettono getti di materiale - un segno caratteristico della formazione stellare - che appaiono come macchie e spirali color magenta. Nella parte superiore sinistra, poi, l’ostruzione dovuta alla polvere diminuisce e la vista si apre verso l’Universo più lontano, con molte galassie che si nascondono oltre le stelle della Via Lattea.

Euclid ha osservato questa regione del cielo nel settembre 2023 per perfezionare la propria capacità di puntamento. Per realizzare questi test, il gruppo di lavoro aveva bisogno di un campo visivo in cui poche stelle fossero distinguibili nella luce visibile, e questa porzione di LDN 1641 si è rivelata la zona più adatta del cielo accessibile a Euclid in quel momento. I test hanno avuto successo e hanno contribuito a garantire che il telescopio spaziale Euclid potesse puntare in modo affidabile e molto preciso nella direzione desiderata: una capacità è fondamentale per ottenere immagini astronomiche estremamente nitide di ampie porzioni di cielo in tempi rapidi.

I dati per questa immagine, che copre un’area di circa 0,64 gradi quadrati – più di tre volte la superficie apparente della Luna piena – sono stati raccolti in poco meno di cinque ore di osservazioni.

Euclid sta attualmente mappando il cielo per creare la più vasta mappa 3D dell’Universo extragalattico mai realizzata. Il suo obiettivo principale è permettere agli scienziati di comprendere meglio la natura misteriosa della materia oscura e dell’energia oscura. Ma la missione di Euclid fornirà anche una ricchissima raccolta di osservazioni di regioni affascinanti della nostra galassia, come questa, oltre a innumerevoli immagini dettagliate di altre galassie, aprendo nuove strade di ricerca in molti campi dell’astronomia.

In parallelo con l'uscita di questa straordinaria immagine, il consorzio Euclid ha pubblicato inoltre una serie di sette articoli scientifici che offrono una visione panoramica della formazione e dell’evoluzione delle galassie. Realizzati grazie al primo insieme di dati raccolti dal telescopio spaziale dell'ESA, questi lavori di ricerca dimostrano la straordinaria capacità di Euclid di collegare le prime sorgenti luminose dell’Universo ai complessi processi fisici – fusioni, feedback e influenze ambientali – che hanno plasmato la grande diversità di galassie osservate oggi nel cosmo.

Schema di classificazione morfologica delle galassie viste da Euclid (Immagine: ESA/Euclide/Euclid Consortium/NASA, diagramma di J.-C. Cuillandre, L. Quilley, F. Marleau)

Con le immagini raccolte finora di milioni di galassie, gli scienziati si sono infatti messi al lavoro per ricostruire nei dettagli come le galassie crescono, cambiano forma e interagiscono nel corso di miliardi di anni, cercando così di svelare i modelli nascosti dell’evoluzione cosmica. Il risultato è una visione completa della formazione e dell’evoluzione delle galassie attraverso un’ampia gamma di masse, distanze e ambienti cosmici, che unisce in un unico quadro logico la grande varietà di colori e forme che popolano l’Universo.

L’Università di Bologna, con il suo Dipartimento di Fisica e Astronomia "Augusto Righi" (DIFA), è stata tra gli ideatori e i fondatori della missione che ha poi portato allo sviluppo di Euclid. Un percorso iniziato nel 2007 con il progetto SPACE (Spectroscopic All-sky Cosmic Explorer), presentato da un team internazionale guidato dal professor Cimatti nell’ambito del programma spaziale Cosmic Vision 2015-2025 dell’ESA.