Космическая обсерватория «Евклид»: первые изображения и планы исследований «тёмной» стороны Вселенной

О космическом телескопе «Евклид» мы уже писали. Так, 1 июля ракета Илона Маска Falcon 9 отправила эту систему в космос. По словам учёных, этот инструмент должен помочь в изучении Вселенной, включая самую загадочную для нас её часть — тёмную материю и тёмную энергию. С телескопом всё хорошо, сейчас стали публиковаться первые результаты его работы. Кроме того, стало известно и больше подробностей о том, чем именно займётся команда «Евклида» в ближайшем обозримом будущем.

Что сейчас происходит с «Евклидом»

В начале недели Европейское космическое агентство опубликовало первые пять научных изображений, полученных с космического телескопа «Евклид». Также специалисты рассказали, что инструмент будет исследовать знакомые космические объекты, такие как галактики и звёзды, для косвенного изучения невидимой тёмной энергии и тёмной материи Вселенной.

Планируется, что за шесть лет «Евклид» отснимет около трети наблюдаемой части Вселенной и создаст её трёхмерную карту. Таким образом, учёные смогут изучать миллиарды галактик, удалённых от Земли на миллиарды световых лет. Это даст возможность изучить Вселенную — её историю и текущее состояние. А ещё учёные надеются понять, когда именно Вселенная начала расширяться за счёт тёмной энергии.

«Евклиду» удалось в подробностях рассмотреть галактику IC 342, которую крайне сложно увидеть посредством обычных инструментов, поскольку она закрыта от наблюдений газо-пылевыми облаками.

Из этого специалисты смогут сделать вывод, как тёмная материя воздействует на галактики, образуя скопления и заставляя их вращаться быстрее. Тёмная энергия — это таинственная сила, которая управляет ускоренным расширением Вселенной.

В общем-то, «Евклид» вряд ли прославится созданием красивых изображений, подобных тем, что присылают «Хаббл» или «Уэбб». Вместо этого он сможет переписать учебники по астрономии, если сделает фундаментальные открытия о строении Вселенной.

Подробности изучения тёмной материи и энергии

Каким именно образом «Евклид» сможет обнаружить тёмную материю? Как раз благодаря фотографированию максимально удалённых от нас галактик. Так, если между ними и Землёй есть тёмная материя, то изображения галактик будут искажены. Зная форму этих галактик и расстояние до них, можно построить карту гравитационного линзирования. И как раз линзы и будут считаться участками тёмной материи.

Космическая обсерватория будет наносить на карту галактики и их скопления, определять расстояния до них. Учёные будут выяснять, совпадают ли размеры скоплений и расстояния между галактиками в разные эпохи с расчётными. Если нет, значит есть какой-то дополнительный фактор, который отвечает за изменение размеров Вселенной.

Диаметр «Евклида», около 1,2 м, вдвое меньше главного зеркала «Хаббла» и в пять раз меньше, чем у «Уэбба». Главная особенность миссии «Евклид» стоимостью 1,5 миллиарда долларов — её способность увидеть Вселенную в ином поле зрения. Ниже — снимок туманности Конская Голова в созвездии Ориона. В этой «звёздной колыбели» учёные надеются найти множество тусклых и прежде невиданных планет массой с Юпитер, коричневых карликов и полноценных молодых звёзд.

Всего было сделано пять снимков при помощи приборов VIS и NISP в оптическом и ближнем инфракрасном диапазонах волн в рамках программы Early Release Objects:

• спиральная галактика IC 342 в созвездии Жирафа, которая похожа на Млечный Путь, но, как и говорилось выше, она с трудом поддаётся наблюдениям

• карликовая неправильная галактика NGC 6822, расположенная на удалении 1,6 миллиона световых лет от Солнца в созвездии Стрельца

• скопление галактик Персея, представляющее собой одну из самых массивных систем такого рода

• шаровое звёздное скопление NGC 6397, второе по близости к Земле скопление такого типа, расположенное на расстоянии около 7 800 световых лет в созвездии Жертвенника

• тёмная туманность Конская Голова, о которой также было сказано выше

Почему тёмная материя так важна?

По мнению ряда специалистов, без неё не могут возникнуть галактики. Ну а звёзды, соответственно, не могут образовываться вне галактик. Барионы, например, не могут собираться в звёзды, поскольку гравитация барионов звёздной массы не может преодолеть их давление.

Частицы тёмной материи называют невидимым цементом, который собирает барионы сначала в галактики, а потом в звёзды. Предположительно, тёмной материи раз в шесть больше, чем барионов. При этом в нашей галактике тёмной материи немного, её гораздо больше вокруг других галактик.

Что касается тёмной энергии, то учёные считают, что её главное свойство — отрицательное давление. Оно приводит к появлению отталкивающих гравитационных сил, о которых неспециалисты иногда говорят как об антигравитации.

Что дальше?

Учёные выявили несколько незначительных проблем с телескопом, которые уже решены. В ближайшее время аппарат займётся своими прямыми «обязанностями» — составлением карты галактик и их скоплений и определением расстояний до них.

Если между расчётным и фактическим расстоянием есть разница, то значит, что есть дополнительный фактор, который влияет на поведение различных объектов во Вселенной. Скорее всего, этот фактор как раз тёмная материя и тёмная энергия.

Учёные также считают, что обсерватория поможет открыть тысячи новых сверхновых, а также даст возможность отделить старые холодные звёзды Млечного Пути от сверхдалёких галактик.

Источник