Чтобы понять, как возникла Вселенная и как она развилась до своей нынешней формы, необходимы две вещи. Космологические компьютерные модели используют законы физики, чтобы описать ожидаемый внешний вид Вселенной сегодня, а наблюдения, сделанные с помощью телескопов, проверяют, верны ли эти модели.

Космический телескоп «Евклид» впервые сможет измерять положения миллиардов галактик в трех измерениях, охватывая почти всю наблюдаемую с Земли Вселенную. Уже опубликованы первые научные изображения.

«Евклид», новейший космический телескоп Европейского космического агентства (ЕКА), опубликовал свои первые цветные изображения из космоса. Эти изображения являются результатом объединения данных двух инструментов: VIS (видимый инструмент) и NISP (ближний инфракрасный спектрограф и фотометр), предназначенных для захвата видимого и ближнего инфракрасного света с использованием детекторов большой площади. Важнейшая задача Евклида — провести максимально подробное трехмерное картографирование Вселенной, тем самым раскрыв некоторые ее темные тайны.

Немецкие члены консорциума Евклида, в том числе Институты астрономии и внеземной физики Макса Планка, разработали ключевые технические компоненты телескопа. Они также предоставляют логистические услуги для управления огромными потоками данных и обеспечения качества публикуемых данных.

Предыдущие космические телескопы, такие как «Хаббл» или «Джеймс Уэбб», были построены для детального изучения очень небольших участков неба. Евклид, с другой стороны, расширяет поле зрения при столь же высоком качестве изображения: благодаря большой оптике, чувствительным приборам и расположению вне возмущающей атмосферы Земли он обеспечивает изображения больших участков неба за относительно короткое время наблюдения. которые также удивительно резкие и содержат слабый свет далеких галактик.

С помощью опубликованных изображений члены консорциума Евклида демонстрируют весь потенциал Евклида, используя пять выбранных объектов. Каждое изображение занимает площадь, немного большую, чем полная луна. К концу миссии примерно 40 000 таких участков изображения будут объединены, образуя на небе обширную область площадью около 14 000 квадратных градусов. Это составляет одну треть всего неба, исключая нашу галактику Млечный Путь.

Опубликованные сейчас изображения очень ясно показывают одну вещь: каждое изображение будет сокровищницей нового понимания физики отдельных звезд, Млечного Пути или далеких галактик.

«Телескоп будет собирать огромные объемы данных и обнаруживать больше объектов, чем это было возможно ранее», — говорит Максимилиан Фабрициус из Института внеземной физики Макса Планка в Гархинге недалеко от Мюнхена и Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана. Кнуд Янке, ученый-инструментальщик из Астрономического института Макса Планка в Гейдельберге, подтверждает: «Нам всем необходимо адаптироваться к огромному количеству информации, которую предоставит Евклид».

Одним из примеров является скопление галактик Персей. Эти скопления галактик являются одними из самых крупных и массивных структур во Вселенной. Без сетей темной материи изображенные здесь галактики были бы равномерно распределены по небу. «Благодаря огромному полю зрения Евклида и его исключительной чувствительности галактики в скоплении галактик Персея можно измерить вплоть до их самых отдаленных и самых слабых областей», — объясняет Маттиас Клюге, ученый из Института внеземной физики Макса Планка и Людвига-Максимилиана. -Университет.

«На том же изображении есть и другие галактики, не связанные с скоплением Персея. Чем дальше вы смотрите во Вселенную, тем более старые галактики вы найдете, учитывая конечную скорость, с которой распространяется свет, и тем больше галактик вы найдете. «На разных стадиях развития. Это богатство информации внесет значительный вклад в понимание исследователями ранних дней существования Вселенной, отмеченных многочисленными столкновениями и слияниями галактик».

Примерно 95% нашей Вселенной, по-видимому, состоит из загадочных «темных» элементов, которые также играют роль в формировании скопления галактик Персея. В то время как темная материя определяет гравитационный эффект между галактиками и внутри них и первоначально замедляла расширение Вселенной, темная энергия является движущей силой нынешнего ускоренного расширения космоса. Однако природа темной материи и темной энергии остается неясной.

Что ученые точно знают, так это то, что эти вещества вызывают тонкие изменения во внешнем виде и движении объектов, наблюдаемых в телескопы. Чтобы обнаружить «темное» влияние на видимую Вселенную, Евклид будет наблюдать формы, расстояния и движения миллиардов галактик на расстоянии до 10 миллиардов световых лет в течение следующих шести лет.

Здесь спектральная информация инфракрасного прибора NISP дополняется оптическими спектрами наземных телескопов, которые очень точно определят расстояния и движения галактик, изображенных Евклидом, и переведут двухмерные фотографии Евклида в наиболее полные трехмерные. карта видимой вселенной, когда-либо созданная.