Euclid, una nuova entusiasmante missione per mappare la geometria, la distribuzione e l'evoluzione dell'energia oscura e della materia oscura è stata appena formalmente adottata dall'ESA come parte del suo programma Cosmic Vision 2015-2025. Prende il nome da Euclide di Alessandria, il "Padre della Geometria", misurerà accuratamente l'espansione accelerata dell'Universo, riunendo una delle più grandi collaborazioni di astronomi, ingegneri e scienziati nel tentativo di rispondere a una delle domande più importanti in cosmologia : perché sta accelerando l'espansione dell'Universo, invece di rallentare a causa dell'attrazione gravitazionale di tutta la materia che contiene?
Nel 2007 il telescopio spaziale Hubble ha prodotto una mappa 3D della materia oscura che copriva poco più di 2 gradi quadrati di cielo, mentre a marzo di quest'anno il Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS) ha misurato la distanza precisa di poco più di un quarto di milione di galassie. Lavorando nelle lunghezze d'onda visibili e nel vicino infrarosso, Euclide misurerà con precisione circa due miliardi di galassie e ammassi di galassie in 3 dimensioni in un ampio sondaggio extragalattico che copre 15.000 gradi quadrati (oltre un terzo del cielo) più un'indagine approfondita su spostamenti verso il rosso di ~ 2, che copre un'area di 40 gradi quadrati, le mappe galattiche tridimensionali prodotte tracceranno l'influenza dell'energia oscura su 10 miliardi di anni di storia cosmica, coprendo il periodo in cui l'energia oscura ha accelerato l'espansione dell'Universo.
La missione è stata selezionata lo scorso ottobre, ma ora che è stata formalmente adottata dall'ESA, verranno lanciati gli inviti a presentare offerte, con Astrium e Thales Alenia Space, le due principali compagnie spaziali europee che dovrebbero fare un'offerta. Sperando di lanciarsi nel 2020, Euclid coinvolgerà i contributi di 11 agenzie spaziali europee e della NASA, mentre circa 1.000 scienziati provenienti da 100 istituti formano il Consorzio Euclid che costruisce gli strumenti e partecipa alla raccolta scientifica della missione. Si prevede che costerà circa 800 milioni di euro ($ 1.000 milioni di £ 640 milioni) per costruire, equipaggiare, lanciare e operare durante la sua durata nominale della missione di 6 anni, dove orbiterà attorno al secondo punto Lagrange Sole-Terra (L2 nell'immagine seguente) hanno una massa di circa 2100 kg e misurano circa 4,5 metri di altezza per 3,1 metri. Trasporterà un telescopio Korsch da 1,2 m, una telecamera / spettrometro a infrarossi vicini e una delle più grandi fotocamere digitali ottiche mai volate nello spazio.
La materia oscura rappresenta il 20% dell'universo e l'energia oscura il 76%. Euclide utilizzerà due tecniche per mappare la materia oscura e misurare l'energia oscura. La lente gravitazionale debole misura le distorsioni della luce da galassie distanti a causa della massa della materia oscura, ciò richiede una qualità dell'immagine estremamente elevata per sopprimere o calibrare le distorsioni dell'immagine al fine di misurare le vere distorsioni per gravità. La fotocamera di Euclid produrrà immagini 100 volte più grandi di quelle prodotte da Hubble, riducendo al minimo la necessità di ricucire le immagini. Oscillazioni acustiche barioniche, schemi di oscillazione, impressi nel raggruppamento di galassie, forniranno un righello standard per misurare l'energia oscura e l'espansione nell'Universo. Ciò comporta la determinazione degli spostamenti verso il rosso delle galassie a una percentuale superiore allo 0,1%. Si spera anche che più avanti nella missione, le supernova possano essere usate come marker per misurare il tasso di espansione dell'Universo.
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Didascalia dell'immagine principale: Impressione dell'artista di Euclid-Credit-ESA-C.-Carreau
Didascalia seconda immagine: Punti Sun Lagrange di credito Credito: Xander89 via Wikimedia Commons
