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Il telescopio spaziale Euclid dell’Agenzia Spaziale Europea (Esa), lanciato a luglio del 2023, ha già scoperto il suo primo anello di Einstein. Si tratta di un fenomeno estremamente raro, che si genera per effetto del lensing gravitazionale quando due oggetti celesti distanti fra loro si trovano perfettamente allineati nella direzione del telescopio che li sta “paparazzando”. In questo caso i due oggetti sono due galassie che si trovano, rispettivamente, a 590 milioni e a 4,42 miliardi di anni luce di distanza dalla Terra. La prima, Ngc 6505, è stata individuata nel 1884, mentre la seconda non era mai stata osservata prima e non ha ancora un nome. La scoperta è stata descritta in uno studio pubblicato su Astronomy and Astrophysics.
Un anello di Einstein perfetto
Secondo la teoria della relatività generale di Einstein, i corpi dotati di massa deformano lo spaziotempo (un po’ come farebbe una palla da bowling mentre rotola su un tappeto elastico) deflettendo il percorso di qualsiasi altro oggetto nelle vicinanze, compresa la luce. Questo fenomeno, chiamato lensing gravitazionale, produce immagini distorte dei corpi celesti, fungendo come una specie di lente d’ingrandimento.
Quando galassie a diverse distanze dalla Terra si trovano casualmente allineate, il lensing gravitazionale si manifesta nella sua forma più eclatante, detta “forte”, dando luogo a immagini multiple di una stessa galassia o eccezionalmente a un intero anello, detto appunto anello di Einstein.
Nell’immagine scattata da Euclid, infatti, osserviamo una fonte di luce centrale, che corrisponde al nucleo della galassia Ngc 6505, e un anello praticamente perfetto che lo circonda, con quattro punti particolarmente luminosi. Quest’ultimo è una sorta di proiezione della galassia che si trova dietro a Ngc 6505 e i quattro punti più luminosi dell’anello sono quattro repliche dell’immagine di questa galassia, che non è ancora stata battezzata.
Un fenomeno estremamente raro
“Questa prima lente gravitazionale forte scoperta da Euclid ha caratteristiche uniche”, spiega Massimo Meneghetti, ricercatore dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (Inaf), associato all’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn), tra gli autori del nuovo studio. “È veramente raro poter trovare una galassia relativamente prossima a noi, come questa che si trova nel catalogo Ngc (New galaxy catalog, uno dei cataloghi di galassie vicine), che agisca da lente gravitazionale forte. Galassie così vicine infatti non sono generalmente in grado di focalizzare la luce di sorgenti retrostanti e formare immagini multiple, a meno che non contengano enormi quantità di materia nelle loro regioni centrali. La formazione di anelli di Einstein completi come quello di Ngc 6505 è un evento ancora più raro, perché richiede che la galassia lente e quella sorgente siano perfettamente allineate con il nostro telescopio”.
Il promettente futuro di Euclid
La missione Euclid dell’Esa è stata progettata per esplorare la composizione dell’universo “oscuro”, ossia la porzione di universo costituita da energia e materia oscura. La missione, spiegano dall’Inaf, userà il lensing gravitazionale nella sua forma “debole” per studiare l’invisibile materia oscura attraverso la sua influenza sulle immagini leggermente deformate di miliardi di galassie.
Il telescopio spaziale Euclid mapperà più di un terzo del cielo, osservando miliardi di galassie fino a 10 miliardi di anni luce di distanza. Gli esperti dell’Esa prevedono di trovare circa 100mila lenti forti, ma trovarne una così spettacolare e così vicina a casa, commentano, è piuttosto sorprendente. “Trovo molto intrigante che questo anello sia stato osservato all’interno di una galassia ben nota, scoperta per la prima volta nel 1884”, conclude Valeria Pettorino, scienziata del progetto Euclid dell’Esa. “La galassia è nota agli astronomi da moltissimo tempo. Eppure questo anello non era mai stato osservato prima. Questo dimostra quanto sia potente Euclid, che trova cose nuove anche in luoghi che pensavamo di conoscere bene. Questa scoperta è molto incoraggiante per il futuro della missione Euclid e dimostra le sue fantastiche capacità”.
