Περισσότερα από ένα δισεκατομμύριο ουράνια αντικείμενα, ανάμεσά τους πάνω από 900 εκατομμύρια γαλαξίες, περιλαμβάνει η νέα μεγάλη συλλογή δεδομένων από το διαστημικό τηλεσκόπιο Euclid. Ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος δημοσίευσε το DR1-Foundation, ένα τεράστιο αρχείο παρατηρήσεων που καλύπτει περιοχή του ουρανού ισοδύναμη με 9.500 πανσελήνους. Το υλικό αποτελεί τη βάση για τη δημιουργία του μεγαλύτερου τρισδιάστατου χάρτη του Σύμπαντος, με στόχο να αποκαλυφθεί πώς κατανέμονται οι γαλαξίες και ποιον ρόλο διαδραματίζουν η σκοτεινή ύλη και η σκοτεινή ενέργεια στην εξέλιξή του.
Η σημασία της ανακοίνωσης δεν περιορίζεται στον εντυπωσιακό αριθμό των αντικειμένων. Το Euclid εντόπισε περίπου 15.000 υποψήφια συστήματα ισχυρών βαρυτικών φακών, δημιουργώντας τον μεγαλύτερο κατάλογο του είδους που έχει συγκεντρωθεί μέχρι σήμερα. Παράλληλα, οι επιστήμονες αποκτούν πρόσβαση σε 1,7 petabytes δεδομένων από περίπου 13 μήνες παρατηρήσεων, με εκατομμύρια φάσματα φωτός και εικόνες εξαιρετικά υψηλής ανάλυσης. Πρόκειται για το πρώτο μεγάλο βήμα προς την ολοκληρωμένη τρισδιάστατη χαρτογράφηση του κοσμικού ιστού, της τεράστιας δομής μέσα στην οποία κατανέμονται οι γαλαξίες.
Ένας χάρτης που καλύπτει 9.500 φορές την επιφάνεια της πανσελήνου
Το Euclid εκτοξεύτηκε τον Ιούλιο του 2023 και ξεκίνησε τις συστηματικές επιστημονικές παρατηρήσεις του τον Φεβρουάριο του 2024.
Το νέο σύνολο δεδομένων συγκεντρώνει παρατηρήσεις περίπου 13 μηνών, από την άνοιξη του 2024 έως την άνοιξη του 2025, καλύπτοντας περίπου 1.900 τετραγωνικές μοίρες του ουρανού.
Για να γίνει αντιληπτή η κλίμακα, η συγκεκριμένη περιοχή αντιστοιχεί σε περίπου 9.500 φορές το φαινομενικό μέγεθος της πανσελήνου όπως τη βλέπουμε από τη Γη.
Το DR1-Foundation περιλαμβάνει φωτογραφίες στο ορατό και στο εγγύς υπέρυθρο φως, ακατέργαστα δεδομένα, επεξεργασμένες εικόνες και επιστημονικούς καταλόγους.
Ένα από τα πιο εντυπωσιακά αποτελέσματα είναι ένα μωσαϊκό του βόρειου ουρανού, σχεδόν 500 gigapixels, το οποίο δημιουργήθηκε από 740 ξεχωριστές παρατηρήσεις.
Παρά την τεράστια έκτασή τους, τα νέα δεδομένα αντιπροσωπεύουν μόλις το 14% της περιοχής που προβλέπεται να παρατηρήσει το Euclid κατά την εξαετή επιστημονική αποστολή του.
900 εκατομμύρια γαλαξίες και 60 εκατομμύρια υποψήφια κβάζαρ
Οι αριθμοί που δημοσιοποίησε η ESA αποτυπώνουν τις δυνατότητες του Euclid να παρατηρεί ταυτόχρονα τεράστιες περιοχές του ουρανού με μεγάλη ευκρίνεια.
Στη νέα συλλογή περιλαμβάνονται περισσότεροι από 900 εκατομμύρια γαλαξίες και πάνω από 60 εκατομμύρια υποψήφια κβάζαρ, δηλαδή εξαιρετικά φωτεινοί πυρήνες μακρινών γαλαξιών που τροφοδοτούνται από υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες.
Το τηλεσκόπιο έχει επίσης συγκεντρώσει φάσματα φωτός από περισσότερες από 160 εκατομμύρια πηγές.
Η φασματοσκοπία επιτρέπει στους αστρονόμους να αναλύουν το φως στα επιμέρους μήκη κύματος, αναζητώντας χαρακτηριστικά που σχετίζονται με τη σύσταση και την απόσταση των ουράνιων αντικειμένων.
Με τη μέτρηση της μετατόπισης του φωτός προς το ερυθρό, οι επιστήμονες μπορούν να εκτιμούν πόσο μακριά βρίσκονται οι γαλαξίες και να προσδιορίζουν τη θέση τους στον τρισδιάστατο κοσμικό χώρο.
Η συγκεκριμένη διαδικασία είναι απαραίτητη, καθώς μια φωτογραφία του ουρανού αποτυπώνει τη θέση των αντικειμένων σε δύο διαστάσεις, όχι όμως τις μεταξύ τους αποστάσεις.
15.000 υποψήφιοι βαρυτικοί φακοί – Ένα νέο επιστημονικό ρεκόρ
Η ανακάλυψη χιλιάδων πιθανών συστημάτων ισχυρού βαρυτικού φακού αποτελεί μία από τις σημαντικότερες επιστημονικές επιτυχίες της νέας συλλογής.
Το φαινόμενο εμφανίζεται όταν η βαρύτητα ενός γαλαξία ή ενός σμήνους γαλαξιών παραμορφώνει τον χωροχρόνο και εκτρέπει το φως ενός πιο απομακρυσμένου αντικειμένου.
Από τη Γη, η εικόνα του μακρινού γαλαξία μπορεί να εμφανίζεται παραμορφωμένη, σχηματίζοντας φωτεινά τόξα ή ακόμη και δακτυλίους, γνωστούς ως δακτυλίους Αϊνστάιν.
Οι βαρυτικοί φακοί λειτουργούν σαν φυσικοί μεγεθυντικοί φακοί, αποκαλύπτοντας αντικείμενα που διαφορετικά θα ήταν υπερβολικά αμυδρά για να παρατηρηθούν.
Ταυτόχρονα, ο βαθμός παραμόρφωσης του φωτός επιτρέπει στους επιστήμονες να υπολογίζουν τη συνολική μάζα που προκαλεί το φαινόμενο, συμπεριλαμβανομένης της αόρατης σκοτεινής ύλης.
Ο κατάλογος των περίπου 15.000 υποψήφιων συστημάτων είναι μεγαλύτερος από όλους τους προηγούμενους αντίστοιχους καταλόγους μαζί.
Περιλαμβάνει ακόμη σπάνιες περιπτώσεις, όπως συστήματα στα οποία ένας γαλαξίας παραμορφώνει το φως περισσότερων απομακρυσμένων αντικειμένων σε διαφορετικές αποστάσεις.
Ο χαρακτηρισμός «υποψήφιοι» έχει σημασία, καθώς δεν έχουν επιβεβαιωθεί οριστικά όλα τα συστήματα με ανεξάρτητες παρατηρήσεις.
Πώς το Euclid μπορεί να αποκαλύψει τα μυστικά του σκοτεινού Σύμπαντος
Η κύρια αποστολή του Euclid είναι η διερεύνηση της σκοτεινής ύλης και της σκοτεινής ενέργειας, δύο συνιστωσών που, σύμφωνα με το καθιερωμένο κοσμολογικό μοντέλο, αντιπροσωπεύουν περίπου το 95% του συνολικού περιεχομένου μάζας και ενέργειας του Σύμπαντος.
Η σκοτεινή ύλη δεν εκπέμπει φως, αλλά η βαρυτική της επίδραση επηρεάζει την κίνηση και την κατανομή των γαλαξιών.
Η σκοτεινή ενέργεια αποτελεί την ονομασία που χρησιμοποιούν οι επιστήμονες για να περιγράψουν τον άγνωστο παράγοντα πίσω από την επιταχυνόμενη διαστολή του Σύμπαντος.
Χαρτογραφώντας εκατομμύρια γαλαξίες σε διαφορετικές αποστάσεις, το Euclid θα επιτρέψει τη μελέτη της εξέλιξης του κοσμικού ιστού σε βάθος δισεκατομμυρίων ετών.
Ο τρόπος με τον οποίο σχηματίζονται τα σμήνη γαλαξιών, τα τεράστια κοσμικά νήματα και οι περιοχές με ελάχιστη ύλη μπορεί να αποκαλύψει πολύτιμες πληροφορίες για τη βαρύτητα και την κοσμική διαστολή.
Τα νέα δεδομένα δεν αποτελούν ακόμη οριστική απάντηση για τη φύση της σκοτεινής ύλης ή της σκοτεινής ενέργειας. Παρέχουν όμως ένα πολύ μεγαλύτερο και λεπτομερέστερο υλικό για την επιστημονική τους διερεύνηση.
Το επόμενο μεγάλο ορόσημο έρχεται το 2027
Το DR1-Foundation είναι η πρώτη ουσιαστική δημοσίευση μεγάλου όγκου παρατηρήσεων της αποστολής, όχι όμως η ολοκλήρωση του πρώτου πλήρους πακέτου DR1.
Η ESA έχει προγραμματίσει τη συνολική ολοκλήρωση του Data Release 1 για τα μέσα του 2027.
Τότε αναμένονται πρόσθετα επιστημονικά αποτελέσματα για την κατανομή των γαλαξιών, τα σμήνη και το φαινόμενο της ασθενούς βαρυτικής εστίασης, το οποίο επιτρέπει τη μελέτη της κατανομής της ύλης σε πολύ μεγαλύτερες κοσμικές κλίμακες.
Το σύνολο DR1-Foundation είναι ήδη διαθέσιμο στην επιστημονική κοινότητα μέσω των υποδομών της ESA, δίνοντας τη δυνατότητα σε ερευνητικές ομάδες να αναλύσουν τους καταλόγους και τις εικόνες.
Για το Euclid, η δημοσίευση περισσότερων από ένα δισεκατομμύριο ουράνιων αντικειμένων είναι μόνο η αρχή. Η πραγματική επιστημονική αξία τους θα προκύψει καθώς οι ερευνητές θα μετατρέπουν αυτή την τεράστια συλλογή παρατηρήσεων σε έναν τρισδιάστατο χάρτη της δομής και της εξέλιξης του Σύμπαντος.
