15 октября 2024 года во время Международного астронавтического конгресса (МАК) в Милане Европейское космическое агентство (ЕКА) представило первую часть гигантского космического атласа, создаваемого космическим телескопом «Евклид».
Эта необычная 208-гигапиксельная мозаика, представленная генеральным директором ЕКА Йозефом Ашбахером и научным директором Кароль Манделл, составляет всего один процент от амбициозного исследования, которое «Евклид» будет проводить в течение следующих шести лет, но уже сейчас позволяет получить беспрецедентный объем данных: 14 миллионов галактик и десятки миллионов звезд в Млечном Пути, запечатленных всего за две недели наблюдений.
Миссия «Евклид», запущенная в июле 2023 года с целью создания самой большой трехмерной карты космоса из когда-либо созданных, уже демонстрирует свой огромный научный потенциал. Первый фрагмент карты, охватывающий 132 квадратных градуса южного неба, что более чем в 500 раз превышает площадь полной Луны, открывает перед учеными беспрецедентное окно в темную Вселенную, позволяя изучать влияние темной материи и темной энергии в космических масштабах.
Наблюдения «Евклида»
Объем данных, генерируемых «Евклидом», впечатляет: каждый день он отправляет на Землю около 100 Гб изображений и спектров — беспрецедентный объем данных для астрономической миссии в космосе.
260 наблюдений, составляющих мозаику, были сделаны в период с 25 марта по 8 апреля 2024 года, демонстрируя эффективность и скорость, с которой «Евклид» может составлять карты огромных участков неба.
Обзор мозаики и несколько ее увеличений. Слева вверху — карта всего неба (41 000 квадратных градусов) с положением мозаики «Евклид» на южном небе, выделенным желтым цветом. Справа вверху — поле зрения Евклида при наблюдении сравнивается с областью полной Луны. На мозаике показаны положения различных изображений, увеличенных от 3 до 600 раз.
Точность и чувствительность приборов телескопа позволяют наблюдать галактики на расстоянии до 10 миллиардов световых лет, открывая новые горизонты в понимании космической эволюции.
Успех «Евклида» заключается в его самых современных технологиях. Космический телескоп оснащен высокочувствительными камерами, способными получать изображения галактик с беспрецедентным разрешением и глубиной. Такая чувствительность позволяет обнаружить даже такие тонкие детали, как «галактический циррус» — облака межзвездного газа и пыли в нашей галактике, видимые как нежно-голубые структуры на черном фоне космоса.
Последствия для современной космологии
Мозаика, представленная «Евклидом», — это не только визуальное чудо, но и сокровищница научных данных. Учитывая, что в первом разделе уже идентифицировано 14 миллионов галактик, у ученых теперь есть статистически значимая выборка для изучения распределения материи во Вселенной в беспрецедентных масштабах.
Изображение, показывающее область мозаики, выпущенной космическим телескопом ЕКА «Евклид» 15 октября 2024 года. Область увеличена в двенадцать раз по сравнению с более крупной мозаикой. В центре слева видна спиральная галактика NGC 2188 в разрезе на расстоянии 25 миллионов световых лет. В правом верхнем углу — скопление галактик Abell 3381 на расстоянии 678 миллионов световых лет.
Одна из главных целей «Евклида» — составление подробной карты распределения темной материи. Наблюдая тонкие искажения формы далеких галактик — явление, известное как слабое гравитационное линзирование, — ученые могут сделать вывод о наличии и распределении темной материи. Благодаря выборке в 14 миллионов галактик «Евклид» обеспечивает беспрецедентную статистическую точность этих измерений, позволяя создавать трехмерные карты космической сети темной материи.
Кроме того, огромный объем данных, собранных «Евклидом», позволит изучить влияние темной энергии на расширение Вселенной. Измеряя распределение галактик в различные космические эпохи, ученые смогут проследить эволюцию космической структуры во времени и наложить все более точные ограничения на модели темной энергии.
Обширный каталог также предоставляет уникальную возможность изучать эволюцию галактик в космических масштабах. Миссия позволяет наблюдать галактики на разных расстояниях, а значит, и в разные космические эпохи, что дает представление об эволюции Вселенной.
Изображение, показывающее область мозаики, выпущенной космическим телескопом ЕКА «Евклид» 15 октября 2024 года. Область увеличена в 150 раз по сравнению с более крупной мозаикой. В левой части изображения «Евклид» запечатлел две галактики (ESO 364-G035 и G036), взаимодействующие друг с другом на расстоянии 420 миллионов световых лет. Справа на снимке видно скопление галактик Abell 3381, удаленное от нас на 678 миллионов световых лет.
Следующие шаги «Евклида»
После того как в феврале 2024 года начались обычные научные наблюдения, было завершено всего 12 процентов обзора, перспективы будущего «Евклида» радуют.
На март 2025 года запланирован выпуск 53 квадратных градусов обзора, включая предварительный просмотр областей Euclid Deep Field. Космологические данные, полученные в первый год работы миссии, будут представлены научному сообществу в 2026 году.
Эти данные потенциально могут привести к фундаментальным открытиям в различных областях космологии и астрофизики. И они станут еще более мощными, если объединить их с данными других нынешних и будущих миссий, таких как космический телескоп Джеймса Уэбба или будущий космический телескоп Веры С. Рубин и космический телескоп имени Нэнси Грейс Роман.
Таким образом, благодаря «Евклиду» у ученых появился инструмент беспрецедентной мощности для исследования величайших тайн космоса, открывающий новую эру в нашем понимании Вселенной.
