Европейский космический телескоп отправляется на миссию, чтобы разгадать тайну «темной вселенной»

Получайте бесплатные обновления по исследованию космоса

Мы вышлем вам Ежедневный дайджест myFT электронная почта, сводящая последние Исследование космического пространства новости каждое утро.

Космический телескоп Европейского космического агентства стоимостью 1,4 миллиарда евро начал миссию по нанесению на карту миллиардов галактик по всему космосу, помогая ученым понять загадочную «темную энергию» и «темную материю», которые, как считается, доминируют во Вселенной.

Обсерватория Евклид отправилась по расписанию в субботу к своей точке наблюдения в 1,5 млн км от Земли на ракете Falcon 9, созданной SpaceX Илона Маска. Успех важных моментов запуска с мыса Канаверал во Флориде был встречен аплодисментами, особенно когда 2-тонный спутник отправил независимый сигнал обратно в диспетчерскую после отделения от последней ступени ракеты.

Эмоциональная Кэрол Манделл, научный директор ЕКА, сказала: «Трудно подобрать слова, чтобы описать мои чувства. Эта миссия разрабатывалась 15 лет. [Its] следующие шесть лет раскроют тайны темной вселенной».

Консенсусное мнение среди космологов заключается в том, что вся видимая материя, известная ученым, от галактики вплоть до субатомных частиц, составляет всего 5 процентов массы и энергии во всей Вселенной.

Темная энергия, составляющая 70 процентов, по-видимому, является свойством самого пространства, расширяющего космос с возрастающей скоростью. Этому противодействует гравитационное притяжение темной материи, которая составляет 25 процентов и имеет массу, но не имеет других измеримых характеристик.

«Существуют сотни моделей того, чем могут быть темная материя и темная энергия, но мы понятия не имеем, какая из них может отражать реальность», — сказал Адам Амара, директор Института космологии и гравитации Портсмутского университета.

«В 2005 году небольшая группа из нас предложила космический телескоп для исследования темной части Вселенной. Сейчас около 3000 человек работают вместе, чтобы воплотить эту мечту в реальность», — сказал он.

Евклид, названный в честь древнегреческого математика, считающегося отцом геометрии, изначально предназначался для запуска на российской ракете «Союз», но этот план стал жертвой разрыва отношений после полномасштабного вторжения страны в Украину.

Вместо этого ЕКА обратилось к SpaceX и Falcon 9. Поиск другой пусковой установки и изменение конфигурации космического корабля задержали миссию не более чем на год.

Примерно через месяц Евклид достигнет пункта назначения, «второй точки Лагранжа» на расстоянии 1,5 млн км, где гравитация Солнца и Земли точно уравновешивает орбитальное движение спутника, поэтому кажется, что он парит в одном и том же месте в космосе. Космический телескоп Джеймса Уэбба находится рядом.

Там он нанесет на карту Вселенную, наблюдая за галактиками на расстоянии до 10 миллиардов световых лет на 36 процентах неба, которое не закрыто звездами и пылью. Собственная галактика Земли Млечный Путь.

«Мы сможем реконструировать космическую историю Вселенной за последние 10 миллиардов лет», — сказал Янник Мелье, глава консорциума Euclid из Парижского института астрофизики.

Изменения в движении и распределении галактик, а также в том, как они собираются вместе, выявят влияние темной вселенной. Темная материя имеет тенденцию сближать галактики силой гравитации, в то время как темная энергия раздвигает их, ускоряя расширение Вселенной.

К 1,2-метровому телескопу Евклида прикреплены две камеры. Один из них, возглавляемый британскими учеными, ведет запись в видимом свете. Другой, возглавляемый французскими исследователями, работает в ближнем инфракрасном диапазоне.

Марк Кроппер из Университетского колледжа Лондона руководил проектированием и разработкой камеры видимого света в течение 16 лет.

«Инструмент будет отображать большую полосу далекой Вселенной почти с таким же высоким разрешением, как у космического телескопа Хаббла, позволяя наблюдать больше Вселенной за один день, чем Хаббл. [has done] через 25 лет», — сказал он. «Вселенная такого масштаба еще не была видна с таким уровнем детализации».

Будь то внутреннее свойство пустого пространства, «вакуумная энергия» виртуальных частиц, предсказанная некоторыми квантовыми физиками, или ранее неизвестное энергетическое поле, ученые надеются, что изображения телескопа помогут определить темную энергию. Их результаты могут даже предложить доказательства фундаментального пересмотра теории гравитации Эйнштейна.

По словам Амара, возможные объяснения темной материи также сильно различаются. Кандидаты варьируются от крошечных частиц, которые взаимодействуют с обычным веществом только благодаря своей гравитационной силе, до черных дыр, образовавшихся вскоре после этого. большой взрыв которые до сих пор пронизывают вселенную.

Амара не думает, что у темной материи есть простое объяснение. «Если вы думаете обо всей обычной материи во Вселенной, она принимает чрезвычайно богатое и сложное разнообразие форм», — сказал он. «Там может быть столь же разнообразная вселенная темной материи».