by 
På måndag (31 juli), Europeiska rymdorganisationen Euklid teleskop skickade sina första bilder tillbaka till jorden. Och även om dessa banbrytande porträtt verkligen är spännande, bekräftar de också att rymdobservatoriets instrument fungerar i toppform.
Euclids framgång hittills är verkligen spännande för, för att uttrycka det enkelt, det är syftet med den här maskinen mäta den mörka sidan av vårt universum genom att analysera miljarder galaxer så långt som cirka 10 miljarder ljusår bort. Ännu bättre, byrån säger också att den här ambitiösa kartan kommer att vara i “3D” eftersom den kommer att inkludera tidselementet för att visa hur dessa områden har utvecklats i takt med ett mognande kosmos.
“De enastående första bilderna som tagits av Euclids synliga och nära-infraröda instrument öppnar en ny era inom observationskosmologi och statistisk astronomi”, säger Yannick Mellier, astronom vid Institut d’Astrophysique de Paris och ledare för Euclid Consortium. sa i ett uttalande. “De markerar början på sökandet efter mörk energis natur.”
Euklid avgick från Cape Canaveral, Florida den 1 juli. Det svävar nu omkring en miljon miles (1,6 miljoner kilometer) från jorden och anslöt sig till James Webb Space Telescope den 28 juli vid vad som kallas den andra Lagrange-punkten. Under de närmaste månaderna kommer forskare att fortsätta att testa maskinen tills den officiellt börjar utvecklas på sin episka kosmiska undersökning.
Relaterad: Euklids uppdrag: ESA:s jakt på mörk materia och mörk energi
Vi kommer in på mer av vad en jaktmaskin för mörkt universum betyder om ett ögonblick, men låt oss först diskutera Euclids fantastiska stjärnfyllda bilder.
Bilderna du ser ovan är tagna med ett instrument på Euclid som heter VIS, som står för Visible Instrument. Som namnet antyder täcker VIS universum genom den del av det elektromagnetiska spektrumet som är synligt för det mänskliga ögat, med våglängder emellan 550 och 900 nanometer.
Till vänster kan du se hela synfältet för VIS – och till höger en förstorad version. ESA uppskattar närbildsytan till ungefär en fjärdedel av bredden och höjden på fullmåne sett från jorden.
Höjdpunkter i VIS porträtt inkluderar: kosmiska strålar rusar över fältet, en uppsjö av glittrande stjärnor som inte går att missa, och viktigast av allt, några fluffiga blobbar. Dessa klumpar, förklarar ESA, är galaxer som Euklid kommer att fortsätta att utforska samtidigt som de skapar en mycket detaljerad karta över vårt universum. mörk energi och allting.
“Markbaserade tester ger inga bilder av galaxer eller stjärnhopar, men här är de alla i detta område”, säger Reiko Nakajima, VIS-instrumentforskare, i uttalandet. “Det är vackert att se på och ett nöje att göra med de människor vi har arbetat med så länge.”
Därefter kommer vi till NISP, som står för Euclid’s Near-Infrared Spectrometer och Photometer. Som ESA uttrycker det har NISP två roller. För det första kan den avbilda galaxer i infrarött ljus, dvs 950 och 2020 nm på det elektromagnetiska spektrumet. Rymdteleskopet James Webb använder också sådana infraröda våglängder, vilket är anledningen till att forskare ofta säger att det avslöjar ett osynligt universum. Det är i ordets rätta bemärkelse.
För det andra kan NISP mäta exakt hur mycket ljus varje galax avger – den senare kan berätta för oss hur långt bort dessa galaxer är.
NISP-bilderna du ser ovan är ganska lika VIS-uppsättningen genom att den vänstra sidan innehåller hela NISP-fältet, medan den högra sidan visar en förstorad sektion.
Men innan rymdljuset fångat av Euklid når NISP-detektorn, passerar det också genom något coolt filtrera. Och det ger ganska bra resultat. Till exempel kan dessa filter mäta ljusstyrka vid en specifik infraröd våglängd, vilket är användbart i NISP:s galaktiska avståndsmätningar.
“Även om dessa första testbilder ännu inte är användbara för vetenskapliga ändamål är jag glad att teleskopet och de två instrumenten nu fungerar utmärkt i rymden”, säger Knud Jahnke från Max Planck Institute for Astronomy (MPIA) i Heidelberg Euclids NISP Instrument , sa i ett uttalande.
Och faktiskt, ett av dessa filter är varför NISP erbjöd oss ett tredje testmönster.
Den här bilden ser inte bara ut som en datorskärmsläckare från tidigt 2000-tal, den är också viktig eftersom varje strimma representerar ett individuellt spektrum av ljus från en galax eller stjärna. Euclid har en enhet känd som “Grism” som i princip kan dela upp kosmiskt ljus i ett fullt våglängdsspektrum innan data skickas till NISP.
Forskare kan till exempel använda den här tekniken för att avgöra hur långt borta en given galax är och vad galaxen är kemiskt gjord av.
“Vi har sett simulerade bilder, vi har sett laboratorietestbilder,” sa William Gillard, NISP-instrumentforskare, i uttalandet. “Det är fortfarande svårt för mig att förstå att dessa bilder nu representerar det verkliga universum. Så detaljerat, bara fantastiskt.”
Om du fortfarande inte vet att Euklid kan hjälpa oss att förstå det mörka universum, är det här vad det betyder.
Vad händer härnäst för Euklid?
Dark Energy och deras kriminella partners, Mörk materiarepresenterar några av de största och mest spännande frågorna som astronomi står inför idag. Inget av fenomenen kan ses med mänskliga ögon, men verkar ändå hålla ihop vårt universum.
Först och främst expanderar rymden hela tiden i alla riktningar, som en explosiv ballong. Men det konstiga är att den här ballongfärden verkar ske i hastigheter som forskarna inte riktigt kan förklara med tanke på alla synliga saker i vårt universum. Därför måste något annat vara på gång för att påskynda den kosmiska expansionen. Forskare kallar detta “något” för mörk energi.
Under tiden, i det expanderande universum, verkar det finnas något slags lim som håller galaxer på plats och bestämmer deras arrangemang. Till exempelForskare beräknar den intergalaktiska gasen och Stjärnor rör sig ofta som om en extra gravitation verkade på dem. Detta tros bero på att något slags osynligt material omger (kanske som en gloria) galaxerna dessa objekt lever i, och därför utövar gravitationskrafter på dem. Detta osynliga “lim” är känt som mörk materia.
Mörk materia och mörk energi är inte nödvändigtvis en eller två saker. De kan bestå av ett antal olika komponenter. Forskare använder bara dessa som övergripande termer för att beskriva luckor i vår förståelse.
Allt vi med säkerhet vet just nu är att det mörka universum finns.
Men om Euclids uppdrag att korrekt kartlägga universum under de närmaste sex åren eller så lyckas, kan forskare få några ledtrådar om vad det mörka universum verkligen är.
Liknande inlägg:
— Vem är rymdteleskopet Euclid Dark Universe uppkallat efter?
– mörk materia partikel som äntligen kunde kasta ljus över det kosmiska mysteriet – det “bästa av två världar”, säger forskare
— Vi har aldrig sett mörk materia och mörk energi. Varför tror vi att de finns?
För när mörk materia och energi interagerar med saker i rymden kan en skildring av distributionen och utvecklingen av dessa saker berätta för oss var det mörka universum passar in i berättelsen.
“Jag har fullt förtroende för att teamet bakom uppdraget kommer att kunna använda Euclid för att avslöja så mycket om de 95 % av universum som vi för närvarande vet så lite om”, säger ESA:s generaldirektör Josef Aschbacher i uttalandet.
“Efter mer än 11 år av Euclid-design och utveckling är det spännande och enormt känslosamt att se dessa första bilder,” sa Euclids projektledare Giuseppe Racca i uttalandet. “Det är ännu mer otroligt när vi tänker på att vi bara ser ett fåtal galaxer här som skapades med minimal systeminställning. Den fullt kalibrerade Euclid kommer så småningom att observera miljarder galaxer och skapa den hittills största 3D-kartan över himlen.”
