Евклид: в поисках темной энергии
1 июля Европейское космическое агентство (ЕКА) запустит в космос телескоп Евклид (Euclid), который станет самым мощным инструментом для изучения темной энергии — загадочной силы, которая ускоряет расширение Вселенной. За шесть лет работы Евклид сделает то, что потребовало бы более ста лет от более старых телескопов, таких как Хаббл или Джеймс Уэбб. Основная цель миссии — разгадать тайну темной энергии, то есть ответить на вопрос: почему Вселенная начала расширяться все быстрее и быстрее?
Проблема возникла в конце 1990-х годов, когда астрономы обнаружили, что далекие сверхновые звезды не соответствуют ожидаемому поведению. По их измерениям, Вселенная не расширяется с постоянной скоростью; наоборот, ее расширение ускоряется. Это было неожиданно и непонятно. Но что-то этому способствовало.
С тех пор ученые предложили несколько гипотез для объяснения этого явления. Одна из них заключается в том, что темная энергия — свойство самого пространства. Альберт Эйнштейн был первым человеком, который понял, что пустое пространство — это не ничто. У пространства есть удивительные свойства, многие из которых только начинают раскрываться. Первое свойство, которое обнаружил Эйнштейн, заключается в том, что пространство может появляться из ничего.
Другая гипотеза предполагает, что темная энергия — некий вид энергии-флюида, который заполняет пространство. Или же может быть что-то не так с теорией гравитации Эйнштейна, и новая теория должна включать в себя какое-то поле, которое создает это космическое ускорение. Точный ответ на этот вопрос пока неизвестен, но ученые дали ему название. Они называют его темной энергией.
Что такое темная энергия? Больше неизвестного, чем известного. Мы знаем, сколько темной энергии есть, потому что мы знаем, как она влияет на расширение Вселенной. Кроме того, это полная загадка. Но это важная загадка. Оказывается, что примерно 68% Вселенной составляет темная энергия. Темная материя и обычная (барионная) материя составляют 26% и 5% соответственно, а другие компоненты, такие как нейтрино и фотоны, вносят очень малый вклад. Плотность темной энергии очень низка: 6×10 −10 Дж/м3 (~7×10 −30 г/см3), намного меньше, чем плотность обычной материи или темной материи внутри галактик. Однако она доминирует в массо-энергетическом содержании Вселенной, потому что она однородна в пространстве.
Как Евклид будет изучать темную энергию? Евклид — это телескоп, работающий в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах спектра — последний находится чуть дальше красного света, который видят люди. Телескоп собирает свет от далеких космических объектов и направляет его в два инструмента: визуализатор (VIS) и ближний инфракрасный спектрометр и фотометр (NISP).
Евклид будет измерять форму галактик на разных расстояниях от Земли и исследовать связь между расстоянием и красным смещением. Красное смещение — это изменение длины волны света от удаленных объектов из-за расширения Вселенной. Чем больше красное смещение, тем дальше объект и тем старше он по возрасту. Связь между формой галактик и их красным смещением поможет показать, как темная энергия способствует ускорению расширения Вселенной.
Евклид будет наблюдать за миллиардами галактик на расстоянии до 10 миллиардов световых лет от Земли, охватывая более трети небесной сферы. Таким образом, он создаст трехмерную карту крупномасштабной структуры Вселенной на протяжении ее истории. Евклид также будет изучать, как гравитация влияет на формирование структур во Вселенной и как она связана с природой темной энергии и темной материи.
Проблема возникла в конце 1990-х годов, когда астрономы обнаружили, что далекие сверхновые звезды не соответствуют ожидаемому поведению. По их измерениям, Вселенная не расширяется с постоянной скоростью; наоборот, ее расширение ускоряется. Это было неожиданно и непонятно. Но что-то этому способствовало.
С тех пор ученые предложили несколько гипотез для объяснения этого явления. Одна из них заключается в том, что темная энергия — свойство самого пространства. Альберт Эйнштейн был первым человеком, который понял, что пустое пространство — это не ничто. У пространства есть удивительные свойства, многие из которых только начинают раскрываться. Первое свойство, которое обнаружил Эйнштейн, заключается в том, что пространство может появляться из ничего.
Другая гипотеза предполагает, что темная энергия — некий вид энергии-флюида, который заполняет пространство. Или же может быть что-то не так с теорией гравитации Эйнштейна, и новая теория должна включать в себя какое-то поле, которое создает это космическое ускорение. Точный ответ на этот вопрос пока неизвестен, но ученые дали ему название. Они называют его темной энергией.
Что такое темная энергия? Больше неизвестного, чем известного. Мы знаем, сколько темной энергии есть, потому что мы знаем, как она влияет на расширение Вселенной. Кроме того, это полная загадка. Но это важная загадка. Оказывается, что примерно 68% Вселенной составляет темная энергия. Темная материя и обычная (барионная) материя составляют 26% и 5% соответственно, а другие компоненты, такие как нейтрино и фотоны, вносят очень малый вклад. Плотность темной энергии очень низка: 6×10 −10 Дж/м3 (~7×10 −30 г/см3), намного меньше, чем плотность обычной материи или темной материи внутри галактик. Однако она доминирует в массо-энергетическом содержании Вселенной, потому что она однородна в пространстве.
Как Евклид будет изучать темную энергию? Евклид — это телескоп, работающий в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах спектра — последний находится чуть дальше красного света, который видят люди. Телескоп собирает свет от далеких космических объектов и направляет его в два инструмента: визуализатор (VIS) и ближний инфракрасный спектрометр и фотометр (NISP).
Евклид будет измерять форму галактик на разных расстояниях от Земли и исследовать связь между расстоянием и красным смещением. Красное смещение — это изменение длины волны света от удаленных объектов из-за расширения Вселенной. Чем больше красное смещение, тем дальше объект и тем старше он по возрасту. Связь между формой галактик и их красным смещением поможет показать, как темная энергия способствует ускорению расширения Вселенной.
Евклид будет наблюдать за миллиардами галактик на расстоянии до 10 миллиардов световых лет от Земли, охватывая более трети небесной сферы. Таким образом, он создаст трехмерную карту крупномасштабной структуры Вселенной на протяжении ее истории. Евклид также будет изучать, как гравитация влияет на формирование структур во Вселенной и как она связана с природой темной энергии и темной материи.
- Евгения Бусина
- ЕКА
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
3700-летний вирус, спрятанный в средневековых книгах, только что убил 500 тысяч животных
Сколько еще патогенов дремлет в библиотечных хранилищах Европы и России, точно не скажет ни один ученый...
«Этого не должно происходить»: что ученые нашли в облаках Венеры
Там возможны абсолютно другие, просто невероятные формы жизни. И эксперименты это доказали...
Молилась и убивала: какой диагноз ставят Салтычихе психиатры и психологи?
Ученые говорят: феномен жестокости самой страшной помещицы России разгадан, но......
Супервспышка-1947: тогда Земля избежала триллиона бомб. Но успокоилось ли Солнце?
Астрофизики говорят, что нам очень повезло со звездой. Но шансы на глобальную катастрофу все-таки есть...
Карта 1587 года и Ноев ковчег: почему место совпало с раскопками на Арарате?
Длина «судна», кстати, тоже совпала, и это не может не настораживать...
«Выстрел» прямо в Землю: астрономы обнаружили черную дыру, выбрасывающую струю в сторону нашей планеты
Ученые рассказали, как это поможет разгадать важную космическую тайну...
Поделили Москву на «зоны влияния»: генетики рассказали, как живут крысиные «народы» столицы
Почему московские грызуны оказались «неуязвимыми мутантами» и зачем им реки для жизни?...
Камчатка 1000 лет назад: археологи заглянули в исчезнувший мир из космоса
Предков этих людей изгнало мощное извержение вулкана, но через столетия они вернулись в родные земли...
Жизнь за пределами Земли: что рассказала ученым межзвездная комета 3I/ATLAS?
Объект настолько древний, что его возраст крайне сложно представить. И это не единственная загадка пришельца из глубокого космоса...
Нашли тайную комнату в гробнице Тутанхамона: почему там может быть Нефертити?
Если гипотеза подтвердится, это будет крупнейшее археологическое открытие современной эпохи...
Астрономы поймали сигнал из космоса: пришельцы или помеха?
И почему главная проблема в том, что мы мастерски сами себе мешаем за пределами Земли?...
928 разбросанных костей в Гёбекли-Тепе: спустя 30 лет раскопок тайна древнейшего храма наконец-то раскрыта
Однако археологи признаются: от открытия им проще не стало. Напротив, все еще больше запуталось...
Черная смерть — двигатель прогресса: как эпидемия чумы в корне поменяла ход истории в Европе
Неожиданно: книгопечатание, отмена крепостного права, раскол западного христианства — это лишь немногие последствия пандемии...
Тихий океан стал вести странно: молодая вода быстро стареет, а старая, наоборот, молодеет. В чем причина?
Особенно страдает северная часть океана. Но и есть хорошая новость...
Не хуже Тутанхамона: почему сокровища забытых цариц из Ассирии поразили ученых?
Особенно загадочной оказалось гробница II, причем ее тайна до конца не раскрыта и по сей день...
Таинственные пещерные иероглифы в Мексике раскрывают давно потерянную письменность
Оказалось, что разгадки лучше всего искать не в городах, а на склонах гор в глуши...