Naukowcy nie spodziewali się takich obrazów z kosmosu. Czegoś takiego jeszcze nie widzieli

Tym, co sprawia, że ​​zdjęcia wykonane przez teleskop Euclid są wyjątkowe, jest jego zdolność do stworzenia niezwykle ostrego obrazu ogromnej części nieba.

Euclid zaprezentował nam pięć zdjęć. Wśród nich jest spektakularny, panoramiczny i szczegółowy widok Mgławicy Koński Łeb, znanej również jako Barnard 33 i będącej częścią konstelacji Oriona.

Oddalony o około 1375 lat świetlnych Koński Łeb – widoczny jako ciemna chmura w kształcie głowy konia – jest najbliższym Ziemi olbrzymim obszarem gwiazdotwórczym. Znajduje się na południe od gwiazdy Alnitak, najbardziej wysuniętej na wschód części słynnego trzygwiazdkowego pasa Oriona i jest częścią rozległego obłoku molekularnego w Orionie.

Wiele innych teleskopów wykonało zdjęcia Mgławicy Koński Łeb, ale żaden z nich nie jest w stanie stworzyć tak ostrego i szerokiego obrazu, jak Euklides. Euclid wykonał to zdjęcie Końskiego Łba w ciągu około godziny.

Ponad 95 proc. wszechświata jest niewidoczne dla naszych oczu. Nie chodzi tu o gwiazdy, planety czy galaktyki, które możemy podziwiać na nocnym niebie, ale o tajemnicze substancje, które nazywamy ciemną materią i ciemną energią. Te dwie składowe kosmosu mają ogromny wpływ na jego kształt, strukturę i ewolucję, ale nie wiemy, co one są, skąd się wzięły i jak działają. Aby rozwikłać te zagadki, Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) wysłała w lipcu 2023 r. na orbitę teleskop kosmiczny Euclid, który ma za zadanie zbadać ciemną stronę wszechrzeczy. 

Euclid to potężne oko, które może dostrzec miliardy galaktyk oddalonych nawet o 10 mld lat świetlnych. Dzięki temu teleskop stworzy trójwymiarową mapę wszechświata, pokazującą, jak zmieniał się on w czasie i jak rozwijały się w nim struktury, takie jak gromady galaktyk. Będzie to największa kosmiczna mapa 3D, jaką kiedykolwiek stworzono. Euclid wykorzysta do tego dwa instrumenty: kamerę rejestrującą światło widzialne oraz spektrometr i fotometr pracujące w podczerwieni.

Więcej niezwykłych wiadomości o ciemnej materii, znajdziesz na Spider`s Web:

Instrumenty te pozwalają na pomiar dwóch kluczowych efektów, które zdradzają obecność ciemnej materii i ciemnej energii. Pierwszy to soczewkowanie grawitacyjne, czyli zjawisko, w którym światło z odległych galaktyk jest zakrzywiane przez grawitację ciemnej materii, która znajduje się pomiędzy nimi a nami. Dzięki temu możemy zmierzyć masę i rozkład ciemnej materii w przestrzeni. Drugi to przesunięcie ku czerwieni, czyli zjawisko, w którym światło z odległych galaktyk jest rozciągane przez ekspansję wszechświata, które jest napędzana przez ciemną energię. Dzięki temu możemy zmierzyć odległość i prędkość oddalania się galaktyk.

Na podstawie tych danych można jednocześnie zmierzyć właściwości statystyczne dotyczące rozmieszczenia ciemnej materii i galaktyk oraz zmierzyć, jak te właściwości się zmieniają.

Euclid ma za zadanie obserwować ponad jedną trzecią nieba, czyli około 15 tys. stopni kwadratowych. W ciągu sześciu lat misji teleskop ma zebrać dane o ponad 10 mld galaktyk, co stanowi największy i najdokładniejszy katalog astronomiczny w historii. Te dane będą nieocenionym źródłem informacji dla naukowców, którzy będą mogli lepiej zrozumieć naturę ciemnej materii i ciemnej energii, a także sprawdzić, czy obowiązujące teorie fizyki są poprawne.

Euclid jest misją klasy średniej ("M-class") i jest częścią programu Cosmic Vision, który obejmuje najważniejsze projekty naukowe ESA. Misja jest nazwana na cześć starożytnego greckiego matematyka Euklidesa, który jest uważany za ojca geometrii. Euclid jest współfinansowany i współtworzony przez 15 krajów członkowskich ESA oraz przez NASA, która dostarczyła niektóre podzespoły do instrumentów. Euclid jest także owocem współpracy między ponad 1000 naukowców i inżynierów z ponad 100 instytucji, które tworzą konsorcjum Euclid.

Euclid waży około 2100 kg i ma rozmiary 4,5 x 3,1 x 3,2 m. Jego teleskop ma średnicę zwierciadła głównego 1,2 m i pole widzenia 0,54 stopnia kwadratowego. Teleskop jest umieszczony na orbicie okołoziemskiej w punkcie Lagrange’a L2 - miejscu, w którym siły grawitacyjne Ziemi i Słońca się równoważą. Euclid dotarł do swojego miejsca docelowego w sierpniu 2023 r. Dołączył tam do innych misji kosmicznych, takich jak Gaia i Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba.

W październiku 2023 r. Euclid wykonał pierwsze testowe zdjęcia, które pokazały, że teleskop działa poprawnie i jest gotowy do rozpoczęcia naukowych obserwacji. Zdjęcia zaprezentowano publicznie pod koniec listopada 2023 r.

Jednak misja Euclid to nie tylko kosmos. Ogromna objętość, różnorodność (przestrzeń i ziemia, światło widzialne i bliska podczerwień, morfometria, fotometria i spektroskopia) oraz wysoki poziom precyzji pomiarów wymagają znacznego wysiłku w przetwarzaniu danych na Ziemi. W sumie dziewięć Centrów Danych Naukowych rozmieszczonych w krajach Konsorcjum Euclid będzie przetwarzać ponad 170 petabajtów surowych obrazów wejściowych przez co najmniej 6 lat w celu dostarczenia wyjściowych danych dla naukowców.

Euclid zaoferował nam pierwszy rzut oka na ciemną stronę wszechświata, która skrywa wiele tajemnic i zagadek. Dzięki tej misji mamy szansę odkryć, co naprawdę kryje się za tymi pojęciami i jak one wpływają na nasz kosmos. Euclid to nie tylko teleskop, ale także brama do nowej wiedzy i nowych możliwości.