В поисках темной стороны Вселенной: миссия Euclid
С космодрома на мысе Канаверал во Флориде успешно стартовала ракета-носитель Falcon 9 компании SpaceX. На борту этой ракеты находился особенный груз – космический телескоп Euclid Европейского космического агентства (ESA). Этот аппарат стал результатом более чем десятилетней работы ученых и инженеров из разных стран и организаций. Его стоимость составила около миллиарда евро.
Цель миссии Euclid – исследовать состав и эволюцию темной стороны Вселенной, которая составляет большую часть ее энергетического баланса. Телескоп будет создавать подробную карту крупномасштабной структуры Вселенной в пространстве и времени, наблюдая за миллиардами галактик на расстоянии до 10 миллиардов световых лет, охватывая более трети небесной сферы. Euclid будет изучать, как Вселенная расширялась и как формировались ее структуры в течение космической истории, раскрывая больше информации о роли гравитации и природе темной энергии и темной материи.
Первая ступень ракеты Falcon 9 успешно отделилась от второй и совершила посадку на плавучей платформе в Атлантическом океане. Вторая ступень дважды включила двигатели, чтобы вывести аппарат на нужную траекторию. Через несколько часов после запуска ESA получило первые сигналы с телескопа. Все его системы работали нормально.
Euclid направился к особому месту в космосе – точке Лагранжа L2 между Солнцем и Землей. Это точка относительного равновесия гравитационных сил двух небесных тел, где можно разместить спутник так, чтобы он всегда находился на одной линии с ними. Точка L2 расположена на расстоянии 1,5 миллиона километров от Земли — почти четыре раза дальше, чем Луна.
Точка считается идеальным местом для внеатмосферной астрономии, так как там можно избежать влияния земной атмосферы и светового загрязнения, а также минимизировать нагрев от Солнца и Земли. Кроме того, там можно обеспечить стабильную связь с Землей и постоянную ориентацию телескопа. В точке L2 уже находятся другие космические обсерватории, такие как Planck, Herschel и James Webb Space Telescope.
До точки L2 Euclid доберется за четыре недели, используя свои собственные двигатели. По пути он будет проверять и настраивать свои приборы, чтобы подготовиться к научным наблюдениям. Ожидается, что миссия Euclid продлится шесть лет, в течение которых телескоп будет собирать огромное количество данных о галактиках и кластерах галактик в разных эпохах развития Вселенной.
Что интересного может увидеть Euclid в темноте космоса? Дело в том, что обычная материя, из которой состоят звезды, планеты и мы сами, составляет всего около 5% от всего содержимого Вселенной. Остальные 95% приходятся на две загадочные сущности – темную материю и темную энергию.
Темная материя — неизвестный вид материи, который не излучает и не поглощает свет, но оказывает гравитационное воздействие на обычную материю. Темная материя образует невидимые скелеты, вокруг которых собираются галактики и кластеры галактик. Без темной материи эти структуры не могли бы сформироваться и удерживаться вместе. Темная материя составляет около 27% от всей массы-энергии Вселенной.
Темная энергия — еще более таинственная сила, которая противодействует гравитации и вызывает ускоренное расширение Вселенной. Темная энергия начала доминировать над гравитацией примерно 6 миллиардов лет назад, когда Вселенная достигла определенного размера. С тех пор скорость расширения Вселенной постоянно растет, и в будущем это может привести к ее разрыву или затуханию. Темная энергия составляет около 68% от всей массы-энергии Вселенной.
Как Euclid сможет измерить влияние темной материи и темной энергии на Вселенную? Для этого он использует два основных метода: слабое гравитационное линзирование и барионные акустические осцилляции.
Слабое гравитационное линзирование — явление, при котором свет от далеких галактик искривляется под действием гравитационного поля ближайших кластеров галактик, содержащих темную материю. Это приводит к тому, что изображения далеких галактик выглядят искаженными и увеличенными. Измеряя степень этого искажения, можно определить распределение темной материи в пространстве и ее влияние на формирование структур.
Барионные акустические осцилляции — колебания плотности обычной материи (барионов) в ранней Вселенной, вызванные звуковыми волнами, распространяющимися в горячей плазме. Эти колебания оставили след в распределении галактик, который можно обнаружить с помощью спектроскопии. Измеряя расстояние между галактиками и их красное смещение (сдвиг спектра света к красному концу из-за расширения Вселенной), можно определить скорость и характер этого расширения, а также роль темной энергии в нем.
Для реализации этих методов Euclid оснащен тремя инструментами: трехзеркальным 1,2-метровым телескопом Корша, блоком формирования оптических изображений VISible imager (VIS) и инфракрасным спектрометром Near-Infrared Spectrometer and Photometer (NISP). Благодаря этим приборам аппарат способен одновременно обследовать треть видимого ночного неба в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах. VIS будет снимать изображения галактик с высоким разрешением для анализа гравитационного линзирования, а NISP будет измерять спектры галактик для определения их красного смещения и барионных акустических осцилляций.
Цель миссии Euclid – исследовать состав и эволюцию темной стороны Вселенной, которая составляет большую часть ее энергетического баланса. Телескоп будет создавать подробную карту крупномасштабной структуры Вселенной в пространстве и времени, наблюдая за миллиардами галактик на расстоянии до 10 миллиардов световых лет, охватывая более трети небесной сферы. Euclid будет изучать, как Вселенная расширялась и как формировались ее структуры в течение космической истории, раскрывая больше информации о роли гравитации и природе темной энергии и темной материи.
Первая ступень ракеты Falcon 9 успешно отделилась от второй и совершила посадку на плавучей платформе в Атлантическом океане. Вторая ступень дважды включила двигатели, чтобы вывести аппарат на нужную траекторию. Через несколько часов после запуска ESA получило первые сигналы с телескопа. Все его системы работали нормально.
Euclid направился к особому месту в космосе – точке Лагранжа L2 между Солнцем и Землей. Это точка относительного равновесия гравитационных сил двух небесных тел, где можно разместить спутник так, чтобы он всегда находился на одной линии с ними. Точка L2 расположена на расстоянии 1,5 миллиона километров от Земли — почти четыре раза дальше, чем Луна.
Точка считается идеальным местом для внеатмосферной астрономии, так как там можно избежать влияния земной атмосферы и светового загрязнения, а также минимизировать нагрев от Солнца и Земли. Кроме того, там можно обеспечить стабильную связь с Землей и постоянную ориентацию телескопа. В точке L2 уже находятся другие космические обсерватории, такие как Planck, Herschel и James Webb Space Telescope.
До точки L2 Euclid доберется за четыре недели, используя свои собственные двигатели. По пути он будет проверять и настраивать свои приборы, чтобы подготовиться к научным наблюдениям. Ожидается, что миссия Euclid продлится шесть лет, в течение которых телескоп будет собирать огромное количество данных о галактиках и кластерах галактик в разных эпохах развития Вселенной.
Что интересного может увидеть Euclid в темноте космоса? Дело в том, что обычная материя, из которой состоят звезды, планеты и мы сами, составляет всего около 5% от всего содержимого Вселенной. Остальные 95% приходятся на две загадочные сущности – темную материю и темную энергию.
Темная материя — неизвестный вид материи, который не излучает и не поглощает свет, но оказывает гравитационное воздействие на обычную материю. Темная материя образует невидимые скелеты, вокруг которых собираются галактики и кластеры галактик. Без темной материи эти структуры не могли бы сформироваться и удерживаться вместе. Темная материя составляет около 27% от всей массы-энергии Вселенной.
Темная энергия — еще более таинственная сила, которая противодействует гравитации и вызывает ускоренное расширение Вселенной. Темная энергия начала доминировать над гравитацией примерно 6 миллиардов лет назад, когда Вселенная достигла определенного размера. С тех пор скорость расширения Вселенной постоянно растет, и в будущем это может привести к ее разрыву или затуханию. Темная энергия составляет около 68% от всей массы-энергии Вселенной.
Инструменты для измерений
Как Euclid сможет измерить влияние темной материи и темной энергии на Вселенную? Для этого он использует два основных метода: слабое гравитационное линзирование и барионные акустические осцилляции.
Слабое гравитационное линзирование — явление, при котором свет от далеких галактик искривляется под действием гравитационного поля ближайших кластеров галактик, содержащих темную материю. Это приводит к тому, что изображения далеких галактик выглядят искаженными и увеличенными. Измеряя степень этого искажения, можно определить распределение темной материи в пространстве и ее влияние на формирование структур.
Барионные акустические осцилляции — колебания плотности обычной материи (барионов) в ранней Вселенной, вызванные звуковыми волнами, распространяющимися в горячей плазме. Эти колебания оставили след в распределении галактик, который можно обнаружить с помощью спектроскопии. Измеряя расстояние между галактиками и их красное смещение (сдвиг спектра света к красному концу из-за расширения Вселенной), можно определить скорость и характер этого расширения, а также роль темной энергии в нем.
Для реализации этих методов Euclid оснащен тремя инструментами: трехзеркальным 1,2-метровым телескопом Корша, блоком формирования оптических изображений VISible imager (VIS) и инфракрасным спектрометром Near-Infrared Spectrometer and Photometer (NISP). Благодаря этим приборам аппарат способен одновременно обследовать треть видимого ночного неба в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах. VIS будет снимать изображения галактик с высоким разрешением для анализа гравитационного линзирования, а NISP будет измерять спектры галактик для определения их красного смещения и барионных акустических осцилляций.
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Раскрыта главная тайна антарктического льда: ученые узнали, как и кем была взломана природная защита Шестого континента
Похоже, той Антарктиде, которую мы знаем, приходит конец. Впрочем, это не точно...
Древнеримский артефакт переписывает историю Америки: Колумб был не первым?
Почему находка из индейской могилы почти 100 лет вызывает ожесточенные споры среди археологов и историков?...
Тайна гибели сибирского «Титаника»: почему некоторые детали катастрофы 1921 года неизвестны даже сейчас?
Поразительно, но тогда судьи единогласно оправдали капитана парохода. Так кто же тогда был виновником этого страшного происшествия?...
Еще раз об убийстве Андрея Боголюбского: что рассказали кости погибшего князя?
Профессор судебной медицины поправил историков и выявил неточности древних летописей...
Японец 26 лет ждал, пока раскроют убийство его жены. Часть 2. Расплата
Как наука отменила срок давности у преступления? И какая тайна осталась не раскрытой?...
Японец 26 лет ждал, пока раскроют убийство его жены
Как новейшие технологии помогли сдвинуть с места нераскрываемое дело...
Главный секрет человеческого дыхания: ученые рассказали, почему мы дышим «вахтовым методом»
Эксперты предупреждают: из-за особенности организма многие люди не смогут попасть в космос. Но решение все-таки есть...
Жители Анд переписали свою ДНК: почему горные индейцы пьют ядовитую воду, но чувствуют себя при этом хорошо?
По словам ученых, эволюция сделала красивый и хитрый ход. И это не иммунитет к токсинам, а нечто другое, более интересное...
43 000 черепков открыли тысячелетние тайны Древнего Египта
Почему глиняная библиотека Атрибиса потрясла весь археологический мир?...
Ядерный взрыв на Луне: для чего советские ученые хотели провести такой грандиозный эксперимент?
Зачем России атомный реактор на Луне и как он поможет нам добраться до Венеры?...
Почему эти меры не спасут Антарктиду: пять проектов по спасению ледников оказались провалом
Эксперт жестко проанализировал самые популярные программы по сохранению льда на Шестом континенте. Увы, они оказались невыполнимой фантастикой, причем опасно...