Euclid presenta 500 candidati a lenti gravitazionali nel primo lotto di dati

Euclid è una missione europea costruita e operata dall'ESA, con contributi dei suoi Stati membri e della NASA. Il suo strumento di imaging ad alta risoluzione nel visibile, VIS, misura le forme e le distribuzioni delle galassie; lo strumento NISP, sensibile all'infrarosso vicino, è essenziale per studiare le loro distanze e masse. L'ESA spiega che questi dati aiuteranno a indagare la struttura su larga scala della rete cosmica e, tramite le lenti gravitazionali, la distribuzione della materia oscura. Il potenziale completo della missione per studiare la materia oscura e l'energia oscura a partire da quella struttura sarà raggiunto quando il sondaggio sarà concluso.

Tre campi profondi, una prima osservazione

In una settimana di osservazioni, con un singolo passaggio su ciascuna regione, Euclid ha rilevato 26 milioni di galassie nei tre campi profondi. Le più lontane si trovano fino a 10,5 miliardi di anni luce. La prima vista pubblicata copre 63,1 gradi quadrati. L'ESA segnala che, nei prossimi anni, Euclid osserverà ciascun campo tra 30 e 52 volte lungo la sua missione di sei anni, migliorando le immagini e aumentando il numero di oggetti osservati. Al termine della missione, prevista per il 2030, l'atlante di alta qualità coprirà un terzo del cielo, circa 14.000 gradi quadrati.

Le immagini mostrano anche ammassi di galassie, nuclei galattici attivi e fenomeni transitori. L'ESA indica che, al 19 marzo 2025, Euclid aveva osservato circa 2000 gradi quadrati, approssimativamente il 14% dell'area totale del sondaggio. Le consegne rapide, come questa, presentano dati di aree selezionate per mostrare i prodotti attesi dalle pubblicazioni principali e aiutare gli scienziati a preparare i loro strumenti di analisi.

Un catalogo classificato con l'aiuto di volontari e di Zoobot

Il primo lotto include un catalogo dettagliato di oltre 380.000 galassie, classificate per tratti come bracci a spirale, barre centrali e code di marea che indicano fusioni. Il catalogo è stato creato con Zoobot, un algoritmo di intelligenza artificiale. Durante una campagna di un mese su Galaxy Zoo, 9976 volontari hanno classificato le immagini di Euclid e hanno aiutato ad addestrare l'algoritmo per riconoscere le caratteristiche galattiche.

Secondo l'ESA, il catalogo rappresenta lo 0,4% del numero totale di galassie di risoluzione simile che ci si aspetta di fotografare durante la missione. L'agenzia indica che il catalogo finale offrirà la morfologia dettagliata di almeno un ordine di grandezza più di galassie rispetto alle misure finora effettuate.

500 candidati a lenti gravitazionali forti

La luce di galassie lontane può essere deviata e distorta attraversando materia ordinaria e materia oscura in primo piano. L'ESA descrive questo effetto come lente gravitazionale. Quando le distorsioni sono molto visibili, si parla di lente forte: possono apparire archi, anelli di Einstein o immagini multiple di una galassia di fondo.

Il lotto pubblicato contiene 500 candidati a lenti forti tra galassie, quasi tutti descritti dall'ESA come precedentemente sconosciuti. Per selezionarli sono stati combinati un primo esame tramite modelli di intelligenza artificiale, l'ispezione di volontari della scienza cittadina, la valutazione di specialisti e la modellizzazione. In questi sistemi, una galassia in primo piano e il suo alone di materia oscura agiscono come lente e distorcono l'immagine di una galassia di fondo.

L'ESA prevede circa 7000 candidati nella grande consegna di dati cosmologici prevista per la fine del 2026 e dell'ordine di 100.000 lenti forti tra galassie al termine della missione. Euclid misurerà anche lenti deboli: distorsioni molto più piccole che, secondo l'agenzia, possono essere rilevate solo analizzando statisticamente grandi quantità di galassie. L'ESA indica che, nei prossimi anni, la missione misurerà le forme distorte di miliardi di galassie lungo 10 miliardi di anni di storia cosmica, fornendo così una vista tridimensionale della distribuzione della materia oscura.

Cosa è stato pubblicato e cosa resta per le prossime consegne

L'ESA caratterizza la pubblicazione del 19 marzo 2025 come una selezione di aree destinata a mostrare i prodotti di dati e preparare le analisi per le consegne principali. La prima consegna di dati cosmologici di Euclid alla comunità è prevista per ottobre 2026; includerà dati accumulati in passaggi aggiuntivi sui campi profondi.

L'agenzia informa che i lavori scientifici che descrivono questa consegna non avevano ancora superato la revisione tra pari e che sarebbero stati inviati alla rivista Astronomy & Astrophysics. L'ESA ha anche indicato che erano disponibili preprint. Questo distingue l'annuncio e i prodotti di dati presentati dall'agenzia dai lavori scientifici associati, il cui stato editoriale deve essere descritto secondo quell'informazione.

Euclid è stata lanciata nel luglio 2023 e ha iniziato le sue osservazioni scientifiche di routine il 14 febbraio 2024. Il Consorzio Euclid, composto da oltre 2000 scienziati di 300 istituzioni in 15 paesi europei, Stati Uniti, Canada e Giappone, fornisce gli strumenti scientifici e realizza l'analisi dei dati. La NASA ha fornito i rilevatori dello spettrografo e del fotometro a infrarossi vicini NISP.