Europejska Agencja Kosmiczna udostępniła pierwszy naprawdę duży zestaw danych z teleskopu Euclid. Materiał obejmuje blisko 13 miesięcy obserwacji i zawiera ponad 900 milionów galaktyk, 60 milionów kandydatów na kwazary oraz widma ponad 160 milionów źródeł.
Skala robi wrażenie również pod względem samej ilości danych. DR1-Foundation zajmuje około 1,7 petabajta i obejmuje 1900 stopni kwadratowych nieba, czyli obszar odpowiadający mniej więcej 9500 tarczom Księżyca w pełni. To dopiero około 14 proc. powierzchni, którą Euclid ma zbadać podczas całej misji.
Najważniejsze informacje w skrócie:
- Euclid zarejestrował ponad 900 mln galaktyk.
- Dane obejmują światło ponad miliarda obiektów.
- Zestaw zajmuje około 1,7 PB.
- Zidentyfikowano około 15 tys. kandydatów na silne soczewki grawitacyjne.
- Euclid wykrył ponad 60 mln kandydatów na kwazary.
- Obserwacje obejmują 1900 stopni kwadratowych nieba.
- To około 14 proc. obszaru planowanego dla całej misji.
- Głównym celem Euclida jest badanie ciemnej materii i ciemnej energii.
Euclid zebrał dane o ponad miliardzie obiektów
Nowa publikacja nosi nazwę DR1-Foundation i jest pierwszym dużym pakietem danych z misji rozpoczętej w 2023 roku. Euclid obserwuje niebo w świetle widzialnym oraz bliskiej podczerwieni, dzięki czemu może jednocześnie rejestrować ogromne obszary i zachowywać wysoką szczegółowość obrazu.
W samym zestawie znalazło się ponad 900 mln galaktyk, ale całkowita liczba zarejestrowanych obiektów przekracza miliard. Do tego dochodzi ponad 60 mln kandydatów na kwazary oraz widma ponad 160 mln źródeł, które pozwalają określać między innymi ich właściwości i odległości.
To ogromny skok względem wcześniejszych publikacji Euclida, które obejmowały znacznie mniejsze fragmenty nieba. Teraz astronomowie dostają materiał wystarczająco duży, żeby rozpocząć statystyczne badania struktury Wszechświata na skalę niedostępną dla wcześniejszych misji.
Źródło: ESA / Euclid Consortium
15 tysięcy soczewek grawitacyjnych daje astronomom nowe narzędzie do badania ciemnej materii
Jednym z najciekawszych wyników jest około 15 tys. kandydatów na silne soczewki grawitacyjne. Powstają one wtedy, gdy masa znajdująca się pomiędzy nami a odległym obiektem zakrzywia jego światło i tworzy charakterystyczne łuki, pierścienie albo wielokrotne obrazy tej samej galaktyki.
Dla astronomów nie jest to wyłącznie efektowny fenomen optyczny. Stopień zakrzywienia światła zależy od całkowitej masy obiektu znajdującego się na pierwszym planie, również tej części, której nie widzimy bezpośrednio. Dzięki temu soczewki grawitacyjne pozwalają badać rozmieszczenie ciemnej materii w galaktykach i gromadach.
Skala nowego katalogu ma tutaj duże znaczenie. Zamiast analizować pojedyncze układy, naukowcy mogą porównywać tysiące podobnych przypadków i sprawdzać, czy rozkład ciemnej materii rzeczywiście zgadza się z obecnymi modelami.
O tym, jak trudno wykrywać ciemną materię bezpośrednio, pisaliśmy przy okazji eksperymentu LUX-ZEPLIN i nietypowego sygnału, który mógł pochodzić od hipotetycznej cząstki ciemnej materii.
60 milionów kwazarów pozwoli zajrzeć głęboko w historię Wszechświata
W danych Euclida znalazło się również ponad 60 mln kandydatów na kwazary, czyli niezwykle jasne jądra aktywnych galaktyk zasilane przez supermasywne czarne dziury. Część z nich pochodzi z okresu, gdy Wszechświat miał zaledwie kilka procent swojego obecnego wieku.
Tak ogromna liczba obiektów pozwoli znacznie dokładniej badać ewolucję galaktyk oraz strukturę młodego Wszechświata. Kwazary są widoczne z bardzo dużych odległości, dlatego dobrze nadają się do odtwarzania warunków panujących miliardy lat temu.
Euclid nie powstał jednak jako teleskop przeznaczony do wyszukiwania pojedynczych rekordowych obiektów. Jego największą przewagą jest możliwość obserwowania ogromnych fragmentów nieba w jednolity sposób, co daje astronomom materiał do analiz statystycznych obejmujących setki milionów galaktyk.
Może Cię zainteresować: Warszawa sfotografowana przez polskie satelity. Creotech pokazuje możliwości konstelacji Mikroglob
ESA chce zbudować największą trójwymiarową mapę Wszechświata
Misja Euclid została zaprojektowana na sześć lat obserwacji. W tym czasie teleskop ma objąć ponad jedną trzecią nieba i stworzyć największą oraz najdokładniejszą trójwymiarową mapę kosmosu przygotowaną do tej pory.
Trzeci wymiar jest tutaj kluczowy. Samo zdjęcie pokazuje położenie galaktyk na niebie, ale określenie ich odległości pozwala odtworzyć rozkład materii na przestrzeni miliardów lat historii Wszechświata.
Astronomowie chcą dzięki temu zobaczyć, jak rosła kosmiczna sieć, czyli ogromna struktura utworzona z galaktyk, gromad i pustek rozciągających się na setki milionów lat świetlnych. Jej kształt i ewolucja zależą od ilości ciemnej materii, działania grawitacji oraz wpływu ciemnej energii na rozszerzanie się Wszechświata.
Ciemna energia pozostaje jednym z głównych powodów istnienia Euclida
Obserwacje z końca XX wieku pokazały, że ekspansja Wszechświata przyspiesza. Przyczynę tego zjawiska nazwano ciemną energią, choć nadal nie wiemy, czym dokładnie jest ani dlaczego zachowuje się właśnie w ten sposób.
Euclid ma pomóc zmierzyć tempo rozszerzania się kosmosu w różnych epokach. Naukowcy będą analizować rozmieszczenie galaktyk oraz efekt słabego soczewkowania grawitacyjnego, który pozwala śledzić rozkład materii niewidocznej bezpośrednio dla teleskopów.
Dopiero połączenie obu metod ma dać precyzyjny obraz ewolucji dużych struktur. Obecny zestaw danych jest ważnym etapem, ale pełne produkty naukowe dotyczące słabego soczewkowania i rozmieszczenia galaktyk mają pojawić się wraz z kolejnymi częściami DR1.
1,7 petabajta danych to dopiero początek
DR1-Foundation zawiera około 1,7 mln GB danych. Mówimy więc o mniej więcej 1,7 petabajta obrazów, widm i katalogów, które trafiły teraz do astronomów na całym świecie.
Mimo tej skali obecna publikacja obejmuje zaledwie około 14 proc. obszaru planowanego dla całej misji. Pełna wersja DR1 ma pojawić się w połowie 2027 roku, natomiast kolejne duże publikacje zaplanowano na 2029 i 2031 rok.
Dane z Euclida będą również uzupełniały obserwacje wykonywane przez inne teleskopy kosmiczne. W Techotece szerzej opisywaliśmy już Teleskop Jamesa Webba i sposób, w jaki zmienia on naszą wiedzę o kosmosie. Webb świetnie nadaje się do bardzo szczegółowego badania wybranych obiektów, natomiast Euclid został zbudowany do szybkiego i jednolitego mapowania ogromnych obszarów nieba.
900 milionów galaktyk nadal nie rozwiązuje zagadki ciemnego Wszechświata
Dzisiejsza publikacja nie oznacza, że astronomowie znaleźli odpowiedź na pytanie, czym są ciemna materia i ciemna energia. Dostali jednak zestaw danych o skali, która pozwala badać te problemy znacznie dokładniej niż wcześniej.
Największą wartością Euclida będzie właśnie statystyka. Pojedyncza galaktyka może być nietypowa, podobnie jak pojedyncza soczewka grawitacyjna czy kwazar. Setki milionów obiektów pozwalają natomiast szukać drobnych odchyleń od obecnych modeli i sprawdzać, czy te same zależności powtarzają się w całym obserwowanym Wszechświecie.
Euclid ma przed sobą jeszcze kilka lat pracy, a obecne 900 mln galaktyk stanowi dopiero pierwszą dużą część mapy. Jeżeli misja przebiegnie zgodnie z planem, astronomowie otrzymają do 2031 roku jeden z najważniejszych katalogów kosmologicznych, jakie kiedykolwiek zbudowano.
Źródła: ESA, Euclid Consortium, Instituto de Astrofísica de Canarias, Reuters. Opracowanie własne.
Dziękujemy za przeczytanie artykułu na Techoteka.pl.
Codziennie publikujemy najważniejsze informacje z Polski i ze świata dotyczące technologii, sztucznej inteligencji, nowych rozwiązań cyfrowych oraz trendów technologicznych, które kształtują przyszłość.
Obserwuj nas na Facebooku, aby być na bieżąco z najważniejszymi wydarzeniami ze świata technologii.
