Zdjęcia z misji NASA Euclid ukazują rozległy fragment ciemnego wszechświata

Dzięki wkładowi NASA misja uzupełni badania ciemnej energii, które będą prowadzone przez należący do tej agencji rzymski teleskop kosmiczny Nancy Grace.

the Zadanie EuklidesaPod przewodnictwem Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) Z udziałem NASAOpublikował pięć nowych zdjęć, które pokazują zdolność teleskopu kosmicznego do badania dwóch kosmicznych tajemnic na dużą skalę: Ciemna materia i ciemna energia. Ciemna materia jest niewidzialną substancją pięć razy częstszą we wszechświecie niż „normalna” materia, ale o nieznanym składzie. „Ciemna energia” to nazwa nadana nieznanemu źródłu, które powoduje, że wszechświat rozszerza się coraz szybciej.

Do 2030 roku Euclid stworzy kosmiczną mapę pokrywającą prawie jedną trzecią nieba, wykorzystując znacznie szersze pole widzenia niż teleskopy kosmiczne Hubble'a i Jamesa Webba należące do NASA, które są przeznaczone do dokładniejszego badania mniejszych obszarów. Następnie naukowcy sporządzą mapę istnienia ciemnej materii z większą niż kiedykolwiek wcześniej rozdzielczością. Mogą także wykorzystać tę mapę do zbadania, jak siła ciemnej energii zmienia się w czasie.

Pięć nowych zdjęć przedstawia sceny o różnej wielkości – od obszaru gwiazdotwórczego w Drodze Mlecznej po gromady setek galaktyk – i wykonano je wkrótce potem. Euclid wystartuje w lipcu 2023 r W ramach programu monitorowania wczesnego wydania. misja Opublikowano pięć zdjęć Z tego programu w zeszłym roku jako zapowiedź tego, co zaoferuje Euclid, zanim naukowcy przeanalizują dane.

Nowe zdjęcia, artykuły naukowe i powiązane dane są dostępne na stronie internetowej stronie internetowej Euklidesa. Nagrany wcześniej program ESA na temat tych wyników jest dostępny w ESA TV i youtube.

Planiści misji z następną NASA Nancy Grace Roman Teleskop kosmiczny Wyniki Euklidesa wykorzystamy do poprowadzenia uzupełniających prac Romana w dziedzinie ciemnej energii. Naukowcy wykorzystaliby język rzymski, charakteryzujący się większą wrażliwością i ostrością, do rozszerzenia nauki, którą umożliwia Euklides, badając najsłabsze i najbardziej odległe galaktyki.

Zakrzywiona przestrzeń

Jednym ze sposobów, w jakie Euclid pomoże naukowcom w badaniu ciemnej materii, jest obserwacja, jak to tajemnicze zjawisko zniekształca światło od odległych galaktyk, co widać na nowym zdjęciu przedstawiającym gromadę galaktyk zwaną Abell 2390. Materia tworzy krzywe w przestrzeni. Światło z odległych galaktyk podróżujące przez te krzywe wydaje się zakrzywiać lub zakrzywiać, podobnie jak wygląda światło przechodzące przez krzywą szybę starego okna. Czasami skręcenie jest tak silne, że może stworzyć wyraźne pierścienie, łuki lub wiele obrazów tej samej galaktyki – jest to zjawisko zwane silnym soczewkowaniem grawitacyjnym..

Naukowcy zainteresowani badaniem skutków ciemnej energii będą przede wszystkim poszukiwać bardziej subtelnego efektu, zwanego słabym soczewkowaniem grawitacyjnym, który wymaga szczegółowej analizy komputerowej w celu wykrycia i wykrycia obecności mniejszych skupisk ciemnej materii. Mapując ciemną materię i śledząc ewolucję tych skupisk w czasie, naukowcy zbadają, w jaki sposób zewnętrzne przyspieszenie ciemnej energii zmienia rozkład ciemnej materii.

„Ponieważ ciemna energia ma stosunkowo słaby efekt, potrzebujemy większych badań, aby dostarczyć nam więcej danych i większą dokładność statystyczną” – powiedział Mike Seifert, naukowiec zajmujący się projektem Euclid w NASA w Jet Propulsion Laboratory w południowej Kalifornii. „To nie jest coś, dzięki czemu moglibyśmy przybliżyć pojedynczą galaktykę i szczegółowo ją zbadać. Musimy przyjrzeć się znacznie większemu obszarowi, ale nadal być w stanie wykryć te subtelne efekty. Aby to osiągnąć, potrzebowaliśmy wyspecjalizowanego teleskopu kosmicznego, takiego jak Euclid .” „.

Teleskop wykorzystuje dwa instrumenty do wykrywania różnych długości fal światła: kamerę światła widzialnego (VIS) oraz spektrograf i fotometr bliskiej podczerwieni (NISP). Galaktyki na pierwszym planie emitują więcej światła w zakresie fal widzialnych (tego, które widzi ludzkie oko), podczas gdy galaktyki tła są zwykle jaśniejsze w zakresie fal podczerwonych.

„Obserwowanie gromady galaktyk za pomocą obu instrumentów pozwala nam widzieć galaktyki w szerszym zakresie odległości, niż jesteśmy w stanie uzyskać przy użyciu samego światła widzialnego lub podczerwonego” – powiedział Jason Rhodes z JPL, główny badacz zespołu Euclid Dark Energy Science z NASA. „Euclid może wykonywać tego typu głębokie, szerokie obrazy o wysokiej rozdzielczości setki razy szybciej niż inne teleskopy”.

Odkrycia wykraczające poza ciemną energię

Podczas gdy ciemna materia i ciemna energia to dwa podstawowe elementy Euklidesa. Misja ma wiele innych zastosowań astronomicznych. Na przykład wielkopowierzchniowa mapa nieba Euklidesa może zostać wykorzystana do wykrywania słabych obiektów i obserwowania zmian w obiektach kosmicznych, takich jak zmiana jasności gwiazdy. Nowe odkrycia naukowe Euklidesa obejmują odkrycie wolnych planet (planet, które nie krążą wokół gwiazd), które są trudne do znalezienia ze względu na ich słabość. Ponadto dane ujawniają nowo odkryte brązowe karły. Uważa się, że obiekty te tworzą się jak gwiazdy, ale nie są na tyle duże, aby zacząć łączyć się w ich jądra, co uwydatnia różnice między gwiazdami i planetami.

„Opublikowane obecnie dane, obrazy i artykuły naukowe stanowią początek wyników naukowych Euclida i ukazują zdumiewająco szeroki i zróżnicowany zakres badań naukowych wykraczający poza główny cel misji” – powiedział Seifert. „To, co już widzimy z szerokiego pola widzenia Euklidesa, dało wyniki umożliwiające badanie poszczególnych planet, cech naszej Galaktyki Drogi Mlecznej i struktury Wszechświata w dużych skalach. Nadążanie za wszystkimi tymi odkryciami jest ekscytujące i nieco mylące. ” Rozwój.”

Więcej o misji

W misji Euclid biorą udział trzy zespoły naukowe wspierane przez NASA. Oprócz projektowania i produkcji układów elektronicznych czujnika do spektrometru i fotometru bliskiej podczerwieni (NISP) firmy Euclid, firma JPL kierowała także zakupem i dostawą detektorów NISP. Detektory te wraz z chipami czujników elektronicznych zostały przetestowane w laboratorium charakterystyki detektorów NASA w Goddard Space Flight Center w Greenbelt w stanie Maryland. Centrum Naukowe Euclid Science Center w IPAC (ENSCI) w Kalifornijskim Instytucie Technologii w Pasadenie w Kalifornii będzie archiwizować dane naukowe i wspierać badania naukowe w Stanach Zjednoczonych. JPL jest oddziałem Kalifornijskiego Instytutu Technologii.