Wielka tajemnica kosmosu kontra ludzie. Rzucamy wyzwanie ciemnej energii
Znana nam materia stanowi tylko około 5 proc. całej zawartości kosmosu. Reszta to ciemna materia i ciemna energia - tajemnicze składniki, które wpływają na kształt i ewolucję wszechświata, ale nie wiemy, czym są i jak działają. Aby rozwiązać tę zagadkę, Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) przygotowuje się do wystrzelenia teleskopu kosmicznego Euclid. Misja ta rusza już w najbliższą sobotę, 1 lipca 2023 r.
Ciemna materia to hipotetyczna forma materii, która nie emituje ani nie odbija światła, ale oddziałuje grawitacyjnie z innymi obiektami. Ciemna materia jest potrzebna, aby wyjaśnić, dlaczego galaktyki nie rozpadają się pod wpływem własnej rotacji i dlaczego grawitacja jest silniejsza, niż wynikałoby to z obserwowanej ilości materii. Ciemna energia to hipotetyczna forma energii, która wypełnia całą przestrzeń i powoduje przyspieszone rozszerzanie się wszechświata. Ciemna energia jest potrzebna, aby wyjaśnić, dlaczego obserwujemy coraz szybszą ucieczkę odległych galaktyk od nas.
Ciemna materia i ciemna energia to największe zagadki współczesnej kosmologii. Nie wiemy, czym są i jak działają. Nie wiemy też, jak wpłyną na przyszłość wszechświata. Czy wszechświat będzie się rozszerzał w nieskończoność? Czy ciemna energia zmieni swoje właściwości i spowoduje nagły koniec wszechświata? Czy istnieją inne formy ciemnej materii i ciemnej energii? Aby znaleźć odpowiedzi na te pytania, naukowcy prowadzą intensywne badania i eksperymenty.
Start misji Euclid
W sobotę, 1 lipca 2023 r., startuje misja Euclid, która może przybliżyć nas do rozwiązania wielkich tajemnic kosmosu.
Euclid to misja naukowa, która ma za zadanie stworzyć wielką mapę struktury wszechświata w przestrzeni i czasie, obserwując miliardy galaktyk do odległości 10 miliardów lat świetlnych, na ponad jednej trzeciej nieba. Euclid zbada, jak wszechświat się rozszerzał i jak formowały się struktury kosmiczne przez całą historię wszechświata, ujawniając więcej na temat roli grawitacji i naturze ciemnej materii i ciemnej energii.
Euclid będzie wyposażony w dwa instrumenty: do obserwacji w świetle widzialnym i w podczerwieni. Pierwszy z nich będzie mierzył kształty galaktyk i ich zniekształcenia spowodowane przez soczewkowanie grawitacyjne - efekt, w którym światło z odległych obiektów jest zakrzywiane przez masę pośrednią np. galaktykę, która znajduje się na trasie światła.
Drugi instrument będzie mierzył przesunięcia ku czerwieni galaktyk - zmianę długości fali światła spowodowaną przez ruch źródła względem obserwatora. Im bardziej oddala się od nas obiekt i im dalej znajduje się względem Ziemi, tym przesunięcie fali światła jest dłuższe. Dlatego mówimy o przesunięciu ku czerwieni, bo długie fale światła to podczerwień. Te dane pozwolą naukowcom określić odległości galaktyk i ich trójwymiarowe rozmieszczenie.
Sześć lat podglądania ciemnej materii
Euclid waży około 2100 kg i ma rozmiary 4,5 x 3,1 x 3,2 metra. Jego teleskop będzie miał średnicę zwierciadła głównego 1,2 metra i pole widzenia 0,54 stopnia kwadratowego. Euclid będzie umieszczony na orbicie okołoziemskiej w punkcie Lagrange’a L2 - miejscu, w którym siły grawitacyjne Ziemi i Słońca się równoważą. Stamtąd będzie mógł skanować niebo bez zakłóceń.
Euclid jest wspólnym projektem ESA i konsorcjum Euclid, które składa się z ponad 1000 naukowców z 14 krajów europejskich oraz Stanów Zjednoczonych. Misja jest zaplanowana na sześć lat, z czego cztery lata będą przeznaczone na główny program naukowy.
Misja nie tylko pomoże nam lepiej zrozumieć ciemną materię i ciemną energię, ale także potencjalnie odkryje wiele innych ciekawych zjawisk kosmicznych, takich jak supernowe, czarne dziury czy planety pozasłoneczne. Euclid to prawdziwa podróż w nieznane.
Euclid jest misją Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA). Teleskop zostanie wyniesiony na pokładzie rakiety Falcon 9 należącej do SpaceX z Cape Canaveral na Florydzie. Teleskop zbudowały firmy Thales Alenia Space i Airbus Defence and Space.
