SpaceX vypustila dalekohled Euclid ke studiu temného vesmíru

V sobotu v 11:12 odstartovala kosmická loď Euclid do vesmíru na své misi mapovat historii našeho vesmíru před 10 miliardami let.

Vesmírný dalekohled, který postavila Evropská vesmírná agentura, zaznamená pomocí svých přístrojů v průběhu příštích šesti let více než třetinu oblohy mimo galaxii, čímž vytvoří dosud nejpřesnější 3D mapu vesmíru.

Vědci plánují použít Euklidovu mapu k prozkoumání toho, jak temná hmota a temná energie – záhadné látky, které tvoří 95 procent našeho vesmíru – ovlivnily to, co vidíme, když se díváme napříč prostorem a časem.

„Euclid přichází ve skutečně vzrušující době v historii kosmologie,“ řekl Jason Rhodes, fyzik z Laboratoře tryskového pohonu NASA, který vede vědecký tým Euclid v USA. „Vstupujeme do doby, kdy Euclid bude skvělý v odpovídání na otázky, které právě začínají. A jsem si jistý, že Euclid bude skvělý v odpovídání na otázky, o kterých jsme ani nepřemýšleli.“

Kosmická loď odstartovala z mysu Canaveral na Floridě na raketě SpaceX Falcon 9. Počasí bylo pro cestu téměř ideální. Euclid, stále připojený k druhému stupni rakety, se tři minuty po startu oddělil od jeho boosteru, za velkého potlesku. Asi devět minut po letu vstoupil na stabilní oběžnou dráhu Země. Asi po 40 minutách se dalekohled oddělil od druhého stupně a zahájil svou milion mil dlouhou cestu do místa ve vesmíru, kde začne vědecký let mise.

„Neuvěřitelné,“ řekl Guadalupe Canas Herrera, teoretický kosmolog na misi Euclid, když byl dotázán na start ve videostreamu Evropské kosmické agentury. „Jsem velmi emotivní, ale také velmi vděčný za vše, co bylo doposud učiněno, abychom mohli dostat dalekohled do vesmíru.“

Evropská astrofyzická mise neměla jinou možnost než letět Amerikou. Evropská kosmická agentura plánovala vypustit kosmickou loď na jeden z nich Ruská raketa Sojuz Nebo nová střela Ariane 6 v Evropě. Ale kvůli narušení evropsko-ruských vesmírných vztahů po invazi na Ukrajinu a zpoždění Ariane 6, Evropská kosmická agentura Přesuňte některé starty do SpaceXvčetně Euklida.

Kosmická loď nebude jediná, kdo bude zírat do chladírny našeho vesmíru. Ale na rozdíl od kosmických dalekohledů Hubble a James Webb, které se zaměřují hluboce na jednu část oblohy najednou, vědci použijí Euclid k pokrytí velkých pásů oblohy mimo galaxii najednou. Ve třech oblastech, které zaznamenal, se Euclid vrátí ještě dále, aby zobrazil strukturu vesmíru asi miliardu let po velkém třesku.

Jedním z cílů vesmírného dalekohledu je temná hmota, neviditelné lepidlo vesmíru, které nevyzařuje, neabsorbuje ani neodráží světlo. Temná hmota se zatím přímé detekci vyhýbá, navzdory maximálnímu úsilí fyziků, ale vědí, že existuje kvůli jejímu gravitačnímu vlivu na způsob pohybu galaxií.

Na druhou stranu je temná energie ještě záhadnější silou, která tlačí galaxie od sebe – natolik, že se náš vesmír rozpíná zrychlujícím se tempem.

Euklidovy mapy vesmíru odhalí, jak je temná hmota distribuována v časoprostoru na základě zkreslení světla z galaxií za ní, což je efekt známý jako slabá gravitační čočka. (To se liší od silné gravitační čočky, dramatičtějšího zkreslení kupami galaxií, které vytvářejí oblouky, prstence nebo dokonce vícenásobné obrazy jednoho zdroje.)

Tato měření přispívají k přímějšímu úsilí zjistit, co vlastně temná hmota je.

„Hledáme totéž z různých úhlů,“ řekla Clara Nellist, částicová fyzička v CERN v Evropě, která není součástí mise Euclid. Vědci se zabývají pozemními experimenty, aby zjistili známky kolize částic temné hmoty s jejich detektory. „Jakékoli informace, které shromáždíme o tom, jak je distribuován v našem vesmíru, nám pomáhají hledat je v našich srážkách cílenějším způsobem,“ řekl Dr. Nellist.

S Euklidem vědci doufají, že budou schopni otestovat, zda obecná teorie relativity Alberta Einsteina funguje v kosmických měřítcích jinak. To by mohlo souviset s povahou temné energie: ať už se jedná o statickou sílu ve vesmíru, nebo o dynamickou sílu, jejíž vlastnosti se v čase mění.

„Pokud zjistíme, že to není konstanta, ale něco, co se v průběhu času mění, bude to revoluční,“ řekl Xavier Dupac, kosmolog ESA na misi Euclid, „protože to nahradí to, co je známo o základní fyzice.“ Takový objev by mohl vrhnout světlo na konečný osud toho, co se zdá být naším stále se rozšiřujícím vesmírem.

Euclid hostí vizualizér skládající se z 600megapixelové kamery, která dokáže zobrazit oblast o šířce až dvou úplňků najednou. S tímto nástrojem budou vědci schopni vidět, jak jsou tvary galaxií deformovány temnou hmotou před nimi.

Disponuje také blízkým infračerveným spektrometrem a fotometrem, který bude sloužit k záznamu galaxií na neviditelných vlnových délkách a také k měření jejich rudého posuvu, což je efekt roztahování vlnových délek ve světle ze vzdáleného vesmíru, který je důsledkem expanze vesmíru. Při použití s ​​řadou broušených nástrojů – vč Subaru A Kanada, Francie a Havaj Teleskopy na observatoři Mauna Kea a nakonec na observatoři Vera C. Ruben v Chile – vědci budou schopni převést rudý posuv na měření vzdálenosti od Země.

Zatímco Euclid byl úspěšně vypuštěn, nyní se vydává na cestu dlouhou téměř milion mil od Země na oběžnou dráhu kolem toho, co je známé jako druhý Lagrangiánský bod nebo L2 – místo ve sluneční soustavě, kde gravitační síla Země a Slunce vyrovnává. s pohybem satelitu. Toto místo, které je obráceno přímo od Slunce, strategicky umisťuje Euklida na místo, kde lze provádět rozsáhlé průzkumy oblohy, aniž by mu Země nebo Měsíc zakrývaly výhled. Vesmírný dalekohled Jamese Webba obíhá L2 ze stejného důvodu.

Kosmické lodi bude trvat asi měsíc, než dosáhne L2, a další tři měsíce bude testovat výkon Euclidových přístrojů, než začne odesílat data zpět na Zemi, aby je vědci analyzovali. Tato data budou zveřejněna v letech 2025, 2027 a 2030.

v zpravodajský brífink předem Minulý týden Yannick Millier, astronom z Astrofyzikálního institutu v Paříži, řekl, že kromě svých hlavních vědeckých cílů Euclid vytvoří unikátní průzkum oblohy 12 miliard galaxií s kvalitou obrazu srovnatelnou s HST.

Bude to „zlatý důl pro všechny oblasti astronomie po mnoho desetiletí,“ řekl Dr. Millier.