«Детектив тёмной Вселенной»: телескоп «Евклид» опубликовал первый большой каталог — более 900 миллионов галактик и 15 тысяч гравитационных линз

Что опубликовано

В четверг, 12 ноября, космический телескоп «Евклид» выпустил первую крупную партию данных, запечатлев свет более миллиарда объектов на участке неба размером с 9500 полных Лун. Этот релиз закладывает основу для одной из крупнейших в истории трёхмерных карт космоса и множества прорывных открытий о природе тёмной энергии и тёмной материи.

Космический телескоп «Евклид» Европейского космического агентства (ЕКА) называют «детективом тёмной Вселенной» за его способность исследовать двойную загадку: тёмную материю — самое загадочное вещество Вселенной — и тёмную энергию — силу, ускоряющую расширение Вселенной. Вместе эти космические элементы иногда называют тёмной Вселенной. Новый релиз данных, получивший обозначение DR1-Foundation, построен на основе 13 месяцев наблюдений и сопровождается множеством изображений, включая крупные мозаики неба. Это первый крупный релиз научных данных миссии с момента запуска «Евклида» в середине 2023 года.

«Это гораздо больше, чем просто красивые картинки; сегодня мы отмечаем научную веху в изучении космоса, — сказала директор по науке ЕКА Кэрол Манделл. — Этот крупный релиз данных "Евклида" представляет собой крупнейший космический обзор такого рода, закладывая основу будущих открытий в новом режиме астрономии и демонстрируя превосходство европейских технологий, науки и международного сотрудничества».

Что вошло в релиз

ЕКА обнародовало в сырых числах количество небесных объектов, просмотренных «детективом тёмной Вселенной» и содержащихся в DR1-Foundation: спектры света от 160 миллионов источников, более 900 миллионов галактик и 60 миллионов кандидатов в квазары — области пространства, где доминируют питающиеся сверхмассивные чёрные дыры.

«Это изменение масштаба по сравнению с предыдущими релизами "Евклида", которые включали несколько дней наблюдений на площади около 60 квадратных градусов неба, — сказала научный руководитель проекта Валерия Петторино. — Теперь мы публикуем данные более чем за год, охватывающие значительно большую площадь. Это открывает путь к прорывной науке».

«Евклид» может видеть такое огромное количество космических объектов благодаря тому, что его положение в космосе помогает избежать помех, вызванных атмосферой Земли. Это включает скопления галактик и даже более крупные сверхскопления. Изучение этих объектов — одних из крупнейших структур в космосе — может показать, как материя собиралась вместе в более крупной сети газа, пыли и тёмной материи, называемой космической паутиной.

«"Евклид" не просто смотрит далеко в прошлое — он делает это на огромных площадях неба, — объяснила член консорциума "Евклид" Барбара Сарторис из лаборатории JL Lagrange в Ницце, Франция. — Это даёт нам беспрецедентный взгляд на большие выборки древних скоплений галактик, которые ранее были недосягаемы. Мы будем исследовать их в ближайшие месяцы, чтобы узнать, как росли эти гиганты, и расшифровать, что они раскрывают о тёмной Вселенной».

15 тысяч гравитационных линз

Ещё один захватывающий элемент нового релиза — 15 тысяч кандидатов в сильные гравитационные линзы, каталогизированных телескопом. Гравитационное линзирование — элемент Вселенной, впервые объяснённый в главном труде Эйнштейна, общей теории относительности, в 1915 году. Общая теория относительности гласит, что объекты с массой искривляют саму ткань пространства, и что гравитация возникает из этого искривления. Но есть и другое следствие: когда свет проходит через эту кривизну, его обычно прямой путь искривляется. Это означает, что когда свет от одного фонового источника проходит мимо объекта с большой массой — например, галактики или скопления галактик, — сильная гравитационная линза может привести его в наши телескопы в разное время. В результате такого сильного линзирования фоновые источники могут значительно усиливаться. Этот эффект космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) использует с большим успехом для изучения галактик ранней Вселенной.

Таким образом, перспектива картографирования 15 тысяч сильных гравитационных линз монументальна, особенно для изучения скорости расширения Вселенной и, следовательно, эффекта тёмной энергии. «Сильное линзирование даёт уникальное представление о тёмной Вселенной, позволяя нам "взвешивать" отдельные галактики, включая их невидимую тёмную материю, и исследовать, как расширяется Вселенная, — сказала Натали Лайнс из Портсмутского университета (Великобритания), член консорциума "Евклид". — Более десяти лет назад мы предсказывали, что "Евклид" произведёт революцию в области открытия сильных линз. Этот день наконец настал».

Лучшее впереди

Пожалуй, самое захватывающее в DR1-Foundation — то, что «Евклид» только начинает. Площадь неба, покрытая с весны 2024 по весну 2025 года, составляет всего 14% от цели «Евклида» на весь его шестилетний обзор. Это означает, что всё, что учёные обнаружат из этого релиза, может оказаться верхушкой айсберга в том, как «детектив тёмной Вселенной» изменит наше понимание космоса.

«DR1-Foundation включает сырые данные, откалиброванные изображения, каталоги и спектры на огромной площади неба, с достаточной статистикой, чтобы обнаружить даже редкие объекты, — сказала Валерия Петторино. — Он будет использоваться для картографирования крупномасштабной структуры Вселенной с беспрецедентной детализацией. Ещё столько открытий впереди».

Источники: Европейское космическое агентство (ESA), консорциум «Евклид», Портсмутский университет, Live Science.