Космічний телескоп для відстеження темної енергії буде запущений 1 липня

Космічний телескоп Euclid має цільову дату запуску 1 липня 2023 року (не раніше 18:11 за фінським часом) із резервною датою запуску 2 липня 2023 року. За шість років Евклід виконає завдання, на виконання якого старішим телескопам, таким як Хаббл чи Вебб, знадобилося б більше століття. Основна мета — розв’язувати проблему темної енергії, тобто чому розширення Всесвіту почало прискорюватися?

Карта для розкриття таємниць темної матерії та темної енергії

Мета Евкліда — допомогти нам зрозуміти два найбільш загадкових, але ключових явища у Всесвіті; темна матерія і темна енергія.

«Гравітація темної матерії та темної енергії впливає на рух галактик і розширення Всесвіту. Хоча ми не можемо бачити жодного з них безпосередньо, вони складають близько 95% Всесвіту», — говорить професор Ханну Куркі-Суоніо з університету. Гельсінкі.

Евклід створить тривимірну карту Всесвіту з мільярдами галактик. Карта охоплюватиме понад третину космосу на відстані до 10 мільярдів світлових років. Чим далі розташована спостережувана галактика, тим далі ми можемо заглянути в минуле — аж до 10 мільярдів років тому.

Частину космосу, яку потрібно нанести на карту, було вибрано тому, що саме там найбільш чітко видно найдальші галактики, уникаючи площини Чумацького Шляху та нашої власної Сонячної системи. Евклід також вимірює ефект гравітаційної лінзи; як гравітація темної матерії згинає траєкторію світла так, що це спотворює те, як ми бачимо далекі галактики. Таким чином ми зможемо скласти карту розподілу темної матерії.

Тривимірна карта, створена Евклідом, допоможе нам вивчити, як розширювався Всесвіт і як розвивалися великомасштабні структури, такі як галактики, протягом космічної історії. Це, у свою чергу, залежить від характеристик темної матерії та темної енергії.

Euclid буде запущений з мису Канаверал у Флориді за допомогою ракети SpaceX Falcon 9 на відстань 1,5 мільйона кілометрів від Землі, де він зможе проводити спостереження без перешкод. На Евкліді є телескоп діаметром 1,2 метра разом із двома приладами: один для отримання чітких зображень у візуальному світлі, інший для отримання спектрів та зображень в інфрачервоному діапазоні.

Обидва прилади на Euclid містять велику камеру. Зображення у видимому світлі містять понад 600 мільйонів пікселів, а в інфрачервоному – понад 60 мільйонів пікселів. Евклід зніматиме зображення з однієї області більше ніж годину, а потім буде повернуто до іншої області. Евклід відрізняється від попередніх космічних телескопів тим, що він може охопити значно більшу частину простору за один раз — частина простору, охоплена одним зображенням, більша, ніж може приховати повний місяць.

У Euclid беруть участь понад 300 науково-дослідних інститутів і 2000 дослідників з 21 країни. Загальна вартість проєкта становить понад 1 млрд євро. Дані спостережень Euclid аналізуватимуться в дев’яти окремих наукових центрах даних Euclid, один з яких розташований у Фінляндії.

Фінські вчені співпрацювали в розробці обчислювальних методів, створенні змодельованих даних і розробці методів забезпечення якості даних для Euclid. Фінські члени також займають сильну позицію в поєднанні спостережень із Землі з даними Евкліда. На додаток до даних, зібраних космічним телескопом, нам також потрібна величезна кількість даних, зібраних із Землі, щоб визначити відстані до галактик.

«Щоб зібрати всі ці дані, нам потрібна довгострокова співпраця між обсерваторіями та центрами обробки даних у всьому світі, але коли вона буде завершена, вона також запропонує вченим найкращий матеріал для дослідження структури Всесвіту», — кажуть в університеті. Викладач Аку Венхола з Університету Оулу.

«Обчислення з інтенсивним використанням даних — це галузь науки, яка швидко розвивається. Фінський науковий центр обробки даних Euclid є яскравим прикладом цього», — говорить директор Янне Ігнатіус з CSC, ІТ-центру науки.

«Розробка ефективних методів аналізу даних створює міждисциплінарні проблеми між космологією та ІТ», — додає доцент Мааріт Корпі-Лаг з Університету Аалто.

Фінські дослідники спеціально розробили методи обчислення статистичних показників, таких як кореляційні функції, для опису структури Всесвіту. Після запуску фінський обчислювальний центр буде відповідати за обробку 5% даних з Euclid. Euclid почне збирати вимірювання через три місяці після запуску. Перший період вимірювання триватиме один рік, після чого 14 місяців було відведено для аналізу. Перші результати проекту Euclid очікуються до кінця 2025 року.