SpaceX запустила телескоп Euclid для изучения темной вселенной

В субботу, в 11:12, космический корабль «Евклид» отправился в космос, чтобы составить карту истории Вселенной 10 миллиардов лет назад.

Космический телескоп, построенный Европейским космическим агентством, будет использовать свои инструменты для записи более трети неба за пределами галактики в течение следующих шести лет, создавая самую точную трехмерную карту Вселенной.

Исследователи планируют использовать карту Евклида для изучения того, как темная материя и темная энергия — загадочные вещества, составляющие 95 процентов нашей Вселенной, — повлияли на то, что мы видим, когда смотрим в пространство и время.

«Евклид появился в действительно захватывающее время в истории космологии», — сказал Джейсон Родс, физик из Лаборатории реактивного движения НАСА, который возглавляет научную группу Евклида в США. «Мы вступаем в то время, когда Евклид будет отлично отвечать на вопросы, которые только начинаются. И я уверен, что Евклид будет отлично отвечать на вопросы, о которых мы даже не думали».

Космический корабль стартовал с мыса Канаверал, штат Флорида, на ракете SpaceX Falcon 9. Погода для полета была почти идеальной. Евклид, все еще прикрепленный ко второй ступени ракеты, отделился от ракеты-носителя через три минуты после запуска под бурные аплодисменты. Он вышел на стабильную околоземную орбиту примерно через девять минут полета. Примерно через 40 минут телескоп отделился от второй ступени и начал свой миллионный путь к точке в космосе, где должен был начаться научный полет миссии.

«Невероятно», — сказала Гваделупе Канас Эррера, космолог-теоретик из миссии «Евклид», когда ее спросили о запуске в видеопотоке Европейского космического агентства. «Я очень эмоционален, но также очень благодарен за все, что было сделано до сих пор, чтобы мы могли запустить телескоп в космос».

У европейской астрофизической миссии не было другого выбора, кроме как полететь в Америку. Европейское космическое агентство планировало запустить космический корабль на любом из них. Российская ракета Союз Или новая ракета Ariane 6 в Европе. Но в связи с разрывом европейско-российских космических отношений после вторжения на Украину и задержкой Ariane 6 Европейское космическое агентство Перенесены некоторые запуски на SpaceXвключая Евклида.

Космический корабль не будет одинок, исследуя холодное хранилище нашей вселенной. Но в отличие от космических телескопов «Хаббл» и «Джеймс Уэбб», которые фокусируются глубоко на одной части неба за раз, ученые будут использовать Евклид для одновременного охвата больших участков неба за пределами галактики. В трех из отмеченных им областей Евклид пойдет еще дальше, чтобы изобразить структуру Вселенной примерно через миллиард лет после Большого взрыва.

Одной из целей космического телескопа является темная материя, невидимый клей Вселенной, который не излучает, не поглощает и не отражает свет. Темная материя до сих пор избегала прямого обнаружения, несмотря на все усилия физиков, но они знают, что она существует из-за ее гравитационного влияния на движение галактик.

С другой стороны, темная энергия — еще более загадочная сила, которая раздвигает галактики настолько, что наша Вселенная расширяется с ускорением.

Карты Вселенной, составленные Евклидом, покажут, как темная материя распределяется в пространстве-времени в зависимости от того, как искажается свет от галактик позади нее — эффект, известный как слабое гравитационное линзирование. (Это отличается от сильного гравитационного линзирования, более сильного искажения скоплениями галактик, которые создают дуги, кольца или даже множественные изображения одного источника.)

Эти измерения способствуют более прямым попыткам выяснить, что на самом деле представляет собой темная материя.

«Мы ищем одно и то же под разными углами», — сказала Клара Неллист, физик частиц из CERN в Европе, которая не участвует в миссии Euclid. Исследователи изучают наземные эксперименты в поисках признаков столкновения частиц темной материи с их детекторами. «Любая информация, которую мы собираем о том, как она распределяется в нашей Вселенной, помогает нам более целенаправленно искать ее в наших столкновениях», — сказал доктор Неллист.

С помощью Евклида ученые надеются проверить, работает ли общая теория относительности Альберта Эйнштейна по-другому в космических масштабах. Это может быть связано с природой темной энергии: является ли она статической силой во Вселенной или динамической силой, свойства которой меняются со временем.

«Если мы обнаружим, что это не константа, а что-то, что меняется со временем, это будет революционно, — сказал Ксавье Дюпак, космолог ЕКА, участвовавший в миссии Евклида, — потому что это перевернет все, что известно о фундаментальной физике». Такое открытие могло бы пролить свет на окончательную судьбу того, что кажется нашей постоянно расширяющейся Вселенной.

В Евклиде находится визуализатор, состоящий из 600-мегапиксельной камеры, которая может одновременно отображать область шириной до двух полных лун. С помощью этого инструмента ученые смогут увидеть, как формы галактик искажаются темной материей перед ними.

Он также имеет ближний инфракрасный спектрометр и фотометр, которые будут использоваться для регистрации галактик на невидимых длинах волн, а также для измерения их красного смещения, которое является эффектом растяжения длины волны в свете из далекой Вселенной в результате расширения Вселенной. При использовании с рядом наземных инструментов, в т.ч. Субару И Канада, Франция и Гавайи Телескопы в обсерватории Мауна-Кеа и, в конечном итоге, в обсерватории Веры С. Рубен в Чили — ученые смогут преобразовать красное смещение в измерения расстояния от Земли.

Хотя Евклид был успешно запущен, теперь он отправляется в путешествие почти в миллион миль от Земли на орбиту вокруг так называемой второй точки Лагранжа, или L2 — места в Солнечной системе, где гравитационные силы Земли и Солнца сбалансировать. с движением спутника. Этот сайт, обращенный прямо к солнцу, также стратегически размещает Евклида в месте, позволяющем делать широкие обзоры неба, при этом Земля или Луна не заслоняют его вид. Космический телескоп Джеймса Уэбба вращается вокруг L2 по той же причине.

Космическому кораблю потребуется около месяца, чтобы достичь L2, и еще три месяца, чтобы проверить работу инструментов Евклида, прежде чем он начнет отправлять данные обратно на Землю для анализа учеными. Эти данные будут обнародованы в 2025, 2027 и 2030 годах.

в новостной брифинг заранее На прошлой неделе Янник Милье, астроном из Астрофизического института в Париже, заявил, что в дополнение к своим основным научным целям Евклид создаст уникальный обзор неба из 12 миллиардов галактик с качеством изображения, не уступающим Хабблу.

Это будет «золотая жила для всех областей астрономии на многие десятилетия», — сказал доктор Милье.