Tre sistemi di rilevamento per la missione Euclid, guidato dall'ESA (Agenzia Spaziale Europea), sono stati consegnati in Europa per lo strumento nel vicino infrarosso della navicella spaziale. I sistemi di rilevamento sono componenti chiave del contributo della NASA a questa imminente missione per studiare alcune delle più grandi domande sull'universo, compresi quelli relativi alle proprietà e agli effetti della materia oscura e dell'energia oscura, due fattori critici, ma fenomeni invisibili che gli scienziati pensano costituiscano la stragrande maggioranza del nostro universo.

"La consegna di questi sistemi di rilevamento è una pietra miliare per quella che speriamo sarà una missione estremamente entusiasmante, la prima missione spaziale dedicata all'inseguimento della misteriosa energia oscura, " ha detto Michael Seiffert, lo scienziato del progetto Euclid della NASA con sede presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA, Pasadena, California, che gestisce lo sviluppo e l'implementazione dei sistemi di rilevamento.

Euclid trasporterà due strumenti:un visualizzatore a luce visibile (VIS) e uno spettrometro e fotometro nel vicino infrarosso (NISP). Una speciale piastra di divisione della luce sul telescopio Euclid consente la condivisione della luce in entrata da entrambi gli strumenti, in modo che possano effettuare osservazioni contemporaneamente.

La navicella spaziale, previsto per il lancio nel 2020, osserverà miliardi di deboli galassie e indagherà sul motivo per cui l'universo si sta espandendo a un ritmo accelerato. Gli astrofisici pensano che l'energia oscura sia responsabile di questo effetto, ed Euclid esplorerà questa ipotesi e aiuterà a limitare i modelli di energia oscura. Questo censimento delle galassie lontane rivelerà anche come sono distribuite le galassie nel nostro universo, che aiuterà gli astrofisici a capire come la delicata interazione della gravità della materia oscura, la materia luminosa e l'energia oscura formano strutture su larga scala nell'universo.

Inoltre, la posizione delle galassie in relazione l'una con l'altra dice agli scienziati come sono raggruppate. Materia oscura, una sostanza invisibile che rappresenta oltre l'80% della materia nel nostro universo, può causare sottili distorsioni nelle forme apparenti delle galassie. Questo perché la sua gravità piega la luce che viaggia da una galassia lontana verso un osservatore, che cambia l'aspetto della galassia quando viene vista da un telescopio. La combinazione di strumenti visibili e infrarossi di Euclid esaminerà questo effetto di distorsione e consentirà agli astronomi di sondare la materia oscura e gli effetti dell'energia oscura.

Rilevamento della luce infrarossa, invisibile all'occhio umano, è particolarmente importante per studiare le galassie lontane dell'universo. Proprio come l'effetto Doppler per il suono, dove il tono di una sirena sembra più alto quando si avvicina e più basso quando si allontana, la frequenza della luce di un oggetto astronomico viene spostata con il movimento. La luce degli oggetti che si allontanano da noi appare più rossa, e la luce di chi si avvicina a noi appare più blu. Perché l'universo si sta espandendo, galassie lontane si stanno allontanando da noi, quindi la loro luce si estende a lunghezze d'onda più lunghe. Tra 6 e 10 miliardi di anni luce di distanza, le galassie sono più luminose alla luce infrarossa.

JPL ha procurato i sistemi di rilevamento NISP, che sono stati prodotti da Teledyne Imaging Sensors di Camarillo, California. Sono stati testati al JPL e al Goddard Space Flight Center della NASA, Cintura verde, Maryland, prima di essere spedito in Francia e al team NISP.

Ogni sistema di rilevamento è costituito da un rilevatore, un cavo e un "chip elettronico di lettura" che converte la luce infrarossa in segnali di dati letti da un computer di bordo e trasmessi a Terra per l'analisi. Sedici rivelatori voleranno su Euclide, ciascuno composto da 2040 per 2040 pixel. Copriranno un campo visivo leggermente più grande del doppio dell'area coperta da una luna piena. I rilevatori sono costituiti da una miscela di mercurio-cadmio-tellururo e sono progettati per funzionare a temperature estremamente basse.

"Il team statunitense Euclid ha superato molti ostacoli tecnici lungo la strada, e stiamo fornendo rivelatori eccezionali che consentiranno la raccolta di dati senza precedenti durante la missione, " ha detto Ulf Israelsson, il project manager della NASA Euclid, con sede presso JPL.

La consegna all'ESA del prossimo set di rivelatori per il NISP è prevista all'inizio di giugno. Il Centre de Physique de Particules di Marsiglia, Francia, fornirà un'ulteriore caratterizzazione dei sistemi di rilevamento. Il piano focale finale del rivelatore sarà quindi assemblato presso il Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, e integrato con il resto del NISP per prove strumentali.