Astrofisica e cosmologia | A caccia dell'universo oscuro. Anche Unife partecipa alla missione spaziale EUCLID
Scienza, cultura e ricerca
C'è anche l'Università di Ferrara tra gli enti internazionali di ricerca coinvolti in Euclid, la prossima, imponente missione spaziale dell'Agenzia Spaziale Europea (ESA) per studiare la materia, l’energia oscura e la natura della gravità.
Dopo lancio del satellite, atteso per la prima settimana di luglio da Cape Canaveral, in Florida (USA), Euclid osserverà per sei anni più di un miliardo di galassie, lontane fino a 10 miliardi di anni luce da noi.
Euclid e Unife
lI Dipartimento di Fisica e Scienze della Terra di Unife partecipa alla missione con il gruppo di Cosmologia coordinato dal Professor Paolo Natoli e il gruppo di Astrofisica diretto dal Professor Piero Rosati. Insieme a loro, i colleghi della sezione ferrarese dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), guidati dal dottor Massimiliano Lattanzi.
I due i gruppi sono coinvolti nella preparazione della missione e parteciperanno all’analisi scientifica:
“Euclid effettuerà una survey dallo spazio senza precedenti di circa 1/3 del cielo nel visibile e vicino infrarosso”, commenta il Prof. Rosati, “mappando le strutture cosmiche, dalle galassie agli ammassi di galassie, e come queste si sono formate nell'arco di circa 10 miliardi di storia cosmica. Il gruppo di Astrofisica di Unife sfrutterà in particolare gli ammassi di galassie e il fenomeno delle lenti gravitazionali dai dati Euclid per migliorare la nostra comprensione della materia oscura, avvalendosi anche di tecniche di intelligenza artificiale per analizzare la gigantesca mole di immagini prodotta da Euclid.”
“Euclid è una missione fondamentale per la Cosmologia” chiosa il Prof. Natoli, “e si innesta nel solco di un’altra missione ESA del recente passato, la missione Planck, che ha visto Ferrara rivestire un ruolo da protagonista. Ferrara si occuperà, tra l’altro, di mettere insieme le informazioni fornite dalla radiazione cosmica di fondo (CMB), osservata da Planck e altri telescopi, con i dati di Euclid, per moltiplicarne il ritorno scientifico.”
"A questo scopo", aggiunge il Dr. Lattanzi, "a Ferrara stiamo sviluppando parte del software che permetterà di effettuare inferenze a partire dai dati raccolti - per esempio quelle relative alle proprietà dell'energia oscura, o a eventuali modifiche alla gravità - statisticamente robuste, tenendo conto delle caratteristiche degli esperimenti coinvolti. Questo è fondamentale data la grande sensibilità di Euclid e degli esperimenti di CMB di prossima generazione, come il satellite LiteBIRD o i suborbitali Simons Observatory e CMB-S4."
Alle attività ferraresi di Euclid partecipano circa 15 ricercatori, inclusi Luca Pagano (professore associato), Mario Ballardini e Thejs Brinckmann (RTD/A), Martina Gerbino (ricercatrice INFN), Giuseppe Angora e Margherita Lembo (assegnisti), Shahbaz Alvi, Stefano Arcari e Lorenzo Bazzanini (dottorandi), oltre a Alessandro Gruppuso e Massimo Meneghetti, ricercatori INAF spesso in visita a Unife.
Massimiliano Lattanzi, Paolo Natoli e Piero Rosati del Dipartimento di Fisica e Scienza della Terra di Unife e dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare di Ferrara
La missione spaziale Euclid
Euclid è la seconda missione di classe Medium (M2) del Programma Scientifico dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) ed è stata approvata dal Science Programme Committee (SPC) a giugno 2012.
Il satellite ospita un telescopio a specchio di 1,2 metri di diametro e due strumenti scientifici, il VISible Instrument (VIS) e il Near Infrared Spectrometer Photometer (NISP) che effettueranno uno studio del cielo extragalattico con lo scopo di ottenere immagini di altissima accuratezza e misurare gli spettri di milioni di galassie.
Il nostro Paese è, insieme a Francia e Gran Bretagna, il principale protagonista della missione grazie al supporto, in primo luogo, dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI).
Il satellite, il lancio e il controllo in volo sono di responsabilità ESA mentre gli strumenti e la parte di SGS dedicata alla verifica delle prestazioni e al trattamento dei dati sono progettati e realizzati da un consorzio europeo di più di mille scienziati afferenti a più di cento istituti in tredici nazioni. La missione prevede anche la partecipazione della NASA, che ha fornito i rivelatori per lo strumento NISP.
L’Italia ha l’importante compito di coordinare l’intero SGS; in questo ambito ha anche la responsabilità diretta di uno dei nove Science Data Center e della verifica delle prestazioni dello strumento NISP, oltre all’incarico di sviluppare diversi passi del trattamento dei dati, che vanno dalla rimozione degli effetti strumentali sui dati NISP, al confronto con i dati provenienti da altre fonti, alle misure di precisione sui dati spettroscopici, alla preparazione dei risultati da distribuire alla comunità scientifica. Queste attività sono una componente essenziale per il successo della missione.
L'Italia ha inoltre fornito l'elettronica di controllo e acquisizione dei dati di VIS e NISP e la ruota che contiene gli elementi dispersori dello spettrometro, sottosistemi che sono stati realizzati dall’industria nazionale, in collaborazione con l’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) e con l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN). Il software di bordo dei due strumenti è stato invece sviluppato da ricercatori dell'INAF.
Infine, a livello scientifico, l’Italia ha la responsabilità della pianificazione e ottimizzazione di tutte le osservazioni e contribuisce alla definizione dei requisiti e alla preparazione dell’analisi dei dati attraverso l’ampia partecipazione della comunità scientifica nazionale ai Science Working Groups della missione e la guida di alcuni di essi.