欧几里得任务的新图像揭示了黑暗宇宙的广阔前景

四鬼丫头在

据美国宇航局喷气推进实验室：在美国国家航空航天局的贡献下，该任务将补充该机构即将推出的南希·格雷斯罗马太空望远镜进行的暗能量研究。

由欧空局（欧洲航天局）牵头，美国国家航空航天局（NASA）参与的欧几里得任务发布了五张新图像，展示了太空望远镜探索两个大规模宇宙奥秘的能力：暗物质和暗能量。暗物质是一种不可见的物质，在宇宙中的常见程度是“规则”物质的五倍，但成分未知。“暗能量”是指导致宇宙膨胀越来越快的未知来源。

到2030年，欧几里得将使用比美国国家航空航天局的哈勃和詹姆斯·韦伯太空望远镜更宽的视场创建一张覆盖近三分之一天空的宇宙地图，哈勃和詹姆斯·韦布太空望远镜旨在更详细地研究更小的区域。然后，科学家们将以比以往任何时候都更高的精度绘制暗物质的存在图。他们还可以使用这张地图来研究暗能量的强度是如何随着时间的推移而变化的。

这五张新图像以不同大小的视图为特色，从银河系的恒星形成区域到数百个星系团，都是在欧几里得于2023年7月发射后不久拍摄的，这是其早期发布观测计划的一部分。去年，在科学家分析数据之前，该任务发布了该项目的五张图像，作为欧几里得将提供的预览。

这些新的图像、相关的科学论文和数据可以在欧几里得的网站上找到。欧空局关于这些发现的预先录制的节目可在欧空局电视台和YouTube上观看。

美国国家航空航天局即将推出的Nancy Grace Roman太空望远镜的任务规划者将利用欧几里得的发现为Roman的互补暗能量工作提供信息。科学家们将利用具有更好灵敏度和清晰度的Roman，通过研究更暗、更远的星系来扩展欧几里得所能实现的科学。

弯曲空间



Abell 2390是一个距离地球27亿光年的星系团，在这张照片中可以看到50000多个星系。在图像中心附近，一些星系看起来有污点和弯曲，这种效应被称为强引力透镜，可用于探测暗物质。图像：欧空局/欧几里得/欧几里得联盟/美国国家航空航天局，J.-C.Cuillandre（CEA Paris Saclay），G.Anselmi的图像处理；CC BY-SA 3.0 IGO或ESA标准许可证

欧几里得将帮助科学家研究暗物质的一种方法是观察这种神秘现象如何扭曲来自遥远星系的光，正如在一张名为Abell 2390的星系团的新图像中所看到的那样。星系团的质量，包括暗物质，在太空中形成曲线。来自更远星系的光在这些曲线上传播时似乎会弯曲或弯曲，类似于光穿过旧窗户扭曲的玻璃时的样子。有时，这种扭曲是如此强大，以至于可以产生同一星系的环、明显的弧或多个图像——这种现象被称为强引力透镜。

对探索暗能量效应感兴趣的科学家将主要寻找一种更微妙的效应，称为弱引力透镜，这需要详细的计算机分析来检测和揭示更小的暗物质团块的存在。通过绘制暗物质的地图并追踪这些团块是如何随时间演变的，科学家们将研究暗能量的向外加速如何改变暗物质的分布。

美国国家航空航天局位于南加州的喷气推进实验室的欧几里得项目科学家Mike Seiffert说：“因为暗能量是一种相对较弱的影响，我们需要更大规模的调查来提供更多的数据和更好的统计精度。”。“我们不能放大一个星系并对其进行详细研究。我们需要观察更大的区域，但仍然能够检测到这些细微的影响。要做到这一点，我们需要像欧几里得这样的专业太空望远镜。”

该望远镜使用两种仪器来检测不同波长的光：可见光成像仪（VIS）和近红外光谱仪和光度计（NISP）。前景星系发出更多可见光波长的光（人眼可以感知的波长），而背景星系通常在红外波长更亮。

美国国家航空航天局欧几里得暗能量科学团队的首席研究员、喷气推进实验室的Jason Rhodes说：“用这两种仪器观测星系团，可以让我们在比单独使用可见光或红外更宽的距离内看到星系。”。“欧几里得可以使这些类型的深、宽、高分辨率图像比其他望远镜快数百倍。”

超越暗能量的发现



欧几里得的大视场捕捉到了整个星系NGC 6744，并向天文学家展示了恒星形成的关键区域。恒星的形成是星系生长和演化的主要方式，因此这些研究对于理解星系为什么看起来像这样至关重要。图像：欧空局/欧几里得/欧几里得联盟/美国国家航空航天局，J.-C.Cuillandre（CEA Paris Saclay），G.Anselmi的图像处理；CC BY-SA 3.0 IGO或ESA标准许可证

虽然暗物质和暗能量是欧几里得的核心，但该任务还有其他各种天文应用。例如，欧几里得的大面积天空图可以用来发现微弱的物体，并观察宇宙物体的变化，比如恒星亮度的变化。欧几里得的新科学成果包括探测到自由漂浮的行星（不绕恒星运行的行星），这些行星因其微弱而难以找到。此外，数据还揭示了新发现的棕矮星。这些物体被认为像恒星一样形成，但不太大，无法在其核心开始融合，突显了恒星和行星之间的差异。

Seiffert说：“现在公布的数据、图像和科学论文标志着欧几里得科学成果的开始，它们展示了超出任务主要目标的惊人的科学多样性。”。“我们已经从欧几里得的广阔视野中看到了研究单个行星、我们银河系的特征以及大尺度宇宙结构的结果。跟上所有的发展，既令人兴奋，又有点势不可挡。”

关于使命

美国国家航空航天局支持的三个科学团队为欧几里得任务做出了贡献。除了为欧几里得的近红外光谱仪和光度计（NISP）仪器设计和制造传感器芯片电子设备外，JPL还领导了NISP探测器的采购和交付。这些探测器以及传感器芯片电子器件在马里兰州格林贝尔特戈达德航天飞行中心的美国国家航空航天局探测器特性实验室进行了测试。位于加利福尼亚州帕萨迪纳的加州理工学院IPAC的欧几里得美国国家航空航天局科学中心（ENSCI）将存档科学数据，并支持美国的科学调查。JPL是加州理工学院的一个部门。