Scienza

Il super telescopio per studiare 30 milioni di galassie

Un super telescopio osserverà 30 milioni di galassie, a cinquemila alla volta, per comporre una nuova mappa dell'Universo e indagare sull'energia oscura.

Pochi giorni fa è stato acceso per la prima volta il Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), nuovo strumento predisposto per il telescopio Mayall da 4 metri di diametro, al Kitt Peak National Observatory, in Arizona. C’era grande emozione tra i partecipanti all’inaugurazione, perché lo strumento ha il compito di produrre una nuova mappa del cielo in tre dimensioni, che dovrebbe permettere di approfondire il ruolo dell'energia oscura nell'espansione dell’Universo.

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Ecco ciò che sappiamo o crediamo di sapere del nostro Universo: poco meno del 5% di ciò che esiste è materia ordinaria (nebulose, galassie, stelle, pianeti, noi stessi...). Di tutto il resto sappiamo dire solo che dovrebbe esserci un 27% circa (in energia) di materia oscura (che corrisponde all'85% di tutta la materia che supponiamo esistere) e di un 68% circa di una ancora più misteriosa energia oscura, di cui sappiamo dire solo che ci è oscura. Per approfondire: l'energia oscura è necessaria!

Lo strumento misurerà il redshift delle galassie, ossia lo spostamento della luce verso lunghezze d’onda maggiori rispetto a quella che aveva nel momento dell’emissione: è un'informazione che permette di risalire alla velocità di movimento di un oggetto celeste.

Oltre 30 milioni di galassie e quasar saranno sotto esame, con una precisione senza precedenti, per comporre una mappa 3D che, a partire dall’Universo vicino, si spingerà fino a 10 miliardi di anni luce da noi.

Il lavoro permetterà di estrapolare nuovi indizi su come si è evoluta, nel corso del tempo, quella sorta di "contrasto cosmico" tra la gravità, che tende ad avvicinare e unire gli oggetti, e l’energia oscura, a cui attribuiamo il ruolo di motore dell'espansione dell'Universo (e che, in quanto tale, gli oggetti li allontana, gli uni da tutti gli altri).

L'Universo senza niente di oscuro. Per realizzare la mappa in 3D DESI sfrutterà al massimo la spettroscopia ottica, potendo raccogliere misure di 5.000 spettri alla volta, di altrettante galassie, con un campo visivo di 8 gradi quadrati (circa 40 volte l’area di cielo sottesa dalla Luna piena).

Al di là della cosmologia, DESI dovrebbe permettere di portare a compimento molti altri studi - e in effetti le aspettative sono molto elevate. È possibile, per esempio, che nel momento in cui si avrà una mappa molto dettagliata dell’Universo si possa anche avere un quadro più preciso su che cosa sia per davvero la gravità, e questo potrebbe portare a profonde rivoluzioni nei nostri modelli, addirittura fino a comprendere i meccanismi dell’Universo senza aver bisogno di niente di oscuro per spiegarlo, né materia né energia.

È un campo di studi che fa anche il paio con gli obiettivi di Euclid, il telescopio spaziale dell’Agenzia Spaziale Europea che dal 2021 si propone di mappare l’Universo e di indagare sulla natura della materia e dell'energia oscure.

9 novembre 2019 Luigi Bignami
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