60 milioni di stelle in una sola immagine

Tra il 23 e il 24 marzo 2025, in circa 26 ore, il telescopio spaziale Euclid dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) ha catturato una grande e dettagliatissima mappa del centro della nostra galassia. Lo strumento chiamato VIS è stato realizzato con il contributo dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI). Pullulante di oltre 60 milioni di stelle, questa immagine del cuore della Via Lattea permetterà agli scienziati di confermare l’esistenza di pianeti extrasolari.

«L’osservazione del bulge galattico è stata un’operazione complessa», sottolinea Andrea Zacchei, dirigente di ricerca Inaf e responsabile del segmento di terra di Euclid. «Euclid ha a bordo due strumenti sensibilissimi realizzati per sondare gli oggetti più deboli dell’universo; per osservare il bulge abbiamo dovuto oscurare la camera infrarossa poiché i suoi sensori sarebbero stati sovraesposti causando un effetto di persistenza che avrebbe inficiato le osservazioni successive per diversi giorni. Un team di esperti ha inoltre sviluppato una pipeline di analisi dedicata, vista la peculiarità dell’osservazione». Il lavoro svolto ha coinvolto molti ricercatori italiani che hanno con successo contribuito sia alla pianificazione delle misure, dimostrandone la fattibilità, che alla riduzione dei dati e infine alla loro importante analisi scientifica. In queste immagini Euclid ha catturato più di 60 milioni di stelle, insieme a nebulose e ammassi stellari.

Questa regione densamente popolata della nostra galassia è il luogo perfetto per gli astronomi per cercare esopianeti con il microlensing, una particolare forma di lente gravitazionale. Mentre Euclid utilizza principalmente l’effetto di lente gravitazionale, descritto dalla teoria della relatività generale di Einstein, per esplorare oggetti massicci e lontani, come gli ammassi di galassie, o la distribuzione di materia oscura, questa nuova immagine del centro galattico aiuta gli scienziati e le scienziate a studiare su scala infinitesimale le lenti prodotte da stelle ed esopianeti nella nostra galassia. Il microlensing si basa sull’allineamento casuale di due stelle con un osservatore. Quando due stelle si trovano lungo la stessa linea di vista, la stella più vicina agisce come una lente d’ingrandimento cosmica, deviando e intensificando la luce della stella di sfondo. Se un pianeta orbita attorno alla stella più vicina, quella che funge da lente, anche la gravità del pianeta contribuisce alla deviazione di questa luce, producendo una piccola anomalia. Questa minuscola variazione di luminosità è ciò che rivela la presenza di un pianeta. Per osservare un evento di microlensing, un telescopio dovrebbe studiare una stella per oltre venti giorni, ossia per il tempo necessario a caratterizzare le anomalie nella luce deviata causate dal pianeta che nel frattempo orbita intorno alla sua stella. Pertanto, nelle osservazioni di Euclid, durate un solo giorno, non è possibile individuare nuovi eventi, ma ciò che rende questa immagine così speciale è che permette agli scienziati e alle scienziate di misurare la massa di pianeti già noti che si trovano in questa regione, così come quella di pianeti ancora da scoprire. Negli ultimi vent’anni, quasi 300 esopianeti sono stati scoperti utilizzando questa tecnica, tutti con telescopi terrestri e tutti situati verso il centro della nostra galassia. Uno studio guidato da Valerio Bozza dell’Università di Salerno all’interno del Consorzio Euclid ha individuato in questa immagine di Euclid 51 sistemi planetari già noti; i dati resi pubblici oggi saranno estremamente utili per studiare i molti altri esopianeti che verranno scoperti. «Il microlensing è uno degli effetti più eleganti della relatività generale di Einstein: la massa curva lo spaziotempo e devia la luce, trasformando stelle e pianeti in lenti cosmiche. Euclid riesce a osservare con una precisione senza precedenti questo fenomeno, facendone uno strumento estremamente potente per studiare anche la nostra galassia», sottolinea Stefano Dusini, ricercatore dell’Infn.