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Il primo… Google maps della nostra Galassia ha intenzione di creare un team di ricerca, al quale partecipa l’Istituto di Astrofisica della Fondazione per la Tecnologia e la Ricerca (ITE). Per questo ambizioso progetto, il team riceverà una sovvenzione Synergy Grant dal Consiglio Europeo della Ricerca (ERC).
Il progetto chiamato “mw-atlas” e con un budget totale di dieci milioni di euro, ha come obiettivo la creazione del primo atlante tridimensionale e completo della nostra Galassia, che si prevede cambierà radicalmente il modo in cui osserviamo e comprendiamo l’Universo.
Co-direttore del team è Vasiliki Pavlidou, membro collaboratore del corpo docente dell’ITE e professore del Dipartimento di Fisica dell’Università di Creta, il dottor Torsten Enslin dell’Istituto di Astrofisica Max Planck in Germania e il professor Philipp Mertz dell’Università RWTH di Aquisgrana in Germania.
“La differenza che Google Maps ha fatto nella nostra vita è che non ci dice solo dove sono le strade, ma anche dove sono gli hotel, i ristoranti, la metropolitana, la fermata dell’autobus. Così, in qualsiasi città straniera ti rechi, conosci le posizioni degli elementi, nonché i modi in cui sono dinamicamente collegati, cioè i collegamenti funzionali tra i diversi punti. Questo è ciò che stiamo cercando di creare con la mappa tridimensionale della nostra Galassia: non solo per dire dove si trova tutto, dove sono le stelle nello spazio tridimensionale, la polvere, il gas, la materia oscura, ma anche come interagiscono tra loro. Questo da solo ci dirà in qualche modo il metabolismo della Galassia: come nascono le stelle e i pianeti, dove può nascere la vita, quale può essere la natura della materia oscura”, spiega all’ANA-MPA la signora Pavlidou.
Una grande innovazione dell’atlante sarà il suo aspetto tridimensionale. Come sottolinea il professor Philipp Mertz, professore presso l’Istituto di Fisica delle Particelle Teorica e Cosmologia della RWTH, “la nostra Galassia è estremamente complessa. Contiene materia oscura, stelle, gas, polvere, raggi cosmici, campi magnetici, velocità turbolente, che interagiscono attraverso una rete di processi fisici. Anche se le interazioni fisiche tra i componenti complicano la ricostruzione, esse costituiscono la chiave per sbloccare la terza dimensione per l’atlante”.
La signora Pavlidou sottolinea all’ANA-MPA: “In astronomia tutte le nostre osservazioni sono proiezioni bidimensionali. Non abbiamo affatto la sensazione della profondità. Solo nell’ultimo decennio questo ha davvero iniziato a cambiare con la misurazione della missione europea GAIA delle distanze di un miliardo di stelle. Quindi, le stelle sono quell’elemento all’interno della Galassia, con cui possiamo misurare profondità, distanze. Tutte le altre nostre osservazioni sono in due dimensioni, cioè proiezioni su uno schermo senza profondità”.
“Con l’apertura della profondità per le stelle”, prosegue, “ciò che possiamo fare è usare i processi fisici per trasferire l’informazione della profondità dalle stelle, dove la misuriamo direttamente, agli altri elementi della Galassia. Questo è un passo così incredibilmente grande in avanti, che per tutta una serie di problemi che affrontavamo all’avanguardia della ricerca astrofisica solo indirettamente, ora possiamo direttamente, se abbiamo una mappa tridimensionale, leggere la soluzione”.
Molte sono le domande aperte che i ricercatori sperano di rispondere attraverso la creazione dell’atlante, ma hanno un posto centrale la creazione dell’Universo e la natura della materia oscura.
Come rimarca il coordinatore del progetto e capo del team di Teoria dell’Informazione dei Campi dell’Istituto di Astrofisica Max Planck, il dottor Torsten Enslin, “la nostra Galassia è un velo attraverso il quale osserviamo l’Universo lontano e quindi deve essere compresa per poter ‘pulire’ le nostre osservazioni dal rumore che provoca”.
“Solo conoscendo esattamente la struttura tridimensionale della Galassia saremo in grado di distinguere ciò che proviene dal giovane Universo e ciò che proviene dalla Galassia e vedere se esiste un’impronta dei primi momenti, della prima espansione inflazionaria avvenuta nei primi miliardesimi di miliardesimo del primo secondo della vita dell’Universo”, descrive da parte sua la signora Pavlidou all’ANA-MPA.
Per quanto riguarda la natura della materia oscura, la signora Pavlidou osserva che “effettuando la mappatura tridimensionale di tutti gli elementi della Galassia e principalmente del suo campo gravitazionale, potremo avere una direzione verso dove cercare nuove particelle di materia oscura, a seconda se sono di piccola o grande massa”.
Il progetto “mw-atlas” inizierà nel 2025 e sarà realizzato nei prossimi sei anni. I ricercatori stimano che risultati intermedi ogni due anni potranno rispondere a domande astrofisiche specifiche.
Poiché l’impresa della creazione dell’atlante è enorme e la ricostruzione tridimensionale dei dati astronomici è estremamente complessa, i ricercatori hanno fissato come obiettivo che gli algoritmi che svilupperanno per questo progetto vengano trasferiti anche in altri settori, come l’imaging medico, il monitoraggio del clima della Terra e l’analisi dei dati industriali.
Il collegamento con il progetto PASIPHAE
Il progetto si collega con un altro grande programma gestito dall’Istituto di Astrofisica dell’ITE con un precedente finanziamento dell’ERC. Si tratta del progetto PASIPHAE con l’obiettivo di mappare il campo magnetico della nostra Galassia, che è una delle principali fonti di “rumore” per la radiazione cosmica di fondo, cioè il ritratto dell’Universo “infantile”. Anche il PASIPHAE inizierà nel 2025 e comprenderà strumenti pionieristici gemelli (polarimetri), costruiti con la sponsorizzazione della Fondazione Stavros Niarchos appositamente per il programma presso il laboratorio del Centro Interuniversitario di Astronomia e Astrofisica (IUCAA) dell’India. I due polarimetri saranno collocati in Sudafrica e all’Osservatorio di Skinakas a Creta.
Partner del PASIPHAE sono l’ITE e l’Università di Creta, l’Istituto di Tecnologia della California Caltech, l’IUCAA, l’Osservatorio Astronomico del Sudafrica e l’Università di Oslo in Norvegia. Responsabile scientifico del progetto è il professor dell’Università di Creta e ricercatore presso l’ITE, Kostas Tassis.
I Synergy Grants del 2024
Si segnala che nell’invito del 2024 per i “ERC Synergy Grants” si sono distinti, oltre al “mw-atlas”, altri 56 progetti di ricerca. I 57 progetti riceveranno complessivamente 571 milioni di euro per affrontare alcuni dei problemi scientifici più complessi in una vasta gamma di settori. Le sovvenzioni, che mirano a rafforzare la collaborazione tra i ricercatori, fanno parte del programma di ricerca e innovazione dell’UE “Horizon Europe”.
Ai progetti premiati partecipano 201 ricercatori che li realizzeranno in 184 università e centri di ricerca in 24 paesi di tutta Europa e non solo. Ventidue dei team includono un ricercatore con sede al di fuori dell’Europa (USA, Svizzera, Australia e per la prima volta la Repubblica di Corea). Quasi il 32% dei ricercatori che partecipano ai 57 progetti sono donne e questo, secondo il Consiglio Europeo della Ricerca, è la percentuale più alta da quando è iniziato il programma. Sei team di ricerca sono interamente composti da ricercatrici donne.
Maria Kouzinopoulou
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