欧洲航天局的欧几里得宇宙飞船即将执行其任务,绘制 100 亿年前的宇宙历史图。
该航天器绘制的地图以被称为几何学之父的希腊数学家命名,将用于探索暗物质和暗能量(构成宇宙 95% 的神秘物质)如何影响当我们跨越空间和时间向外看时,我们就能看到。
Euclid 何时推出以及如何观看?
Euclid 预计将于美国东部时间周六上午 11 点 12 分搭乘 SpaceX 猎鹰 9 号火箭从佛罗里达州卡纳维拉尔角发射升空。 SpaceX 将提供 在其 YouTube 频道上直播该航班。
欧空局原计划在任一卫星上发射航天器 俄罗斯联盟号火箭 或新的阿丽亚娜 6 号火箭。 但因为 欧洲与俄罗斯太空关系的破裂 入侵乌克兰后,以及阿丽亚娜 6 号的延误,欧空局 将部分发射转移至 SpaceX,包括欧几里得。
如果天气或其他原因阻止周六升空,则计划在第二天的同一时间进行备用发射。
欧几里得的使命是什么?
欧几里得太空望远镜旨在探索暗物质和暗能量如何在整个空间和时间上塑造宇宙。 在近红外和可见波长范围内,该任务将在未来六年内记录超过三分之一的天空,凝视过去以观察年仅四十亿岁的年轻星系。
不像 哈勃 和 詹姆斯·韦伯 太空望远镜一次可以深度聚焦天空的一部分,科学家们将利用欧几里德一次覆盖河外天空的大片区域。 在它记录的三个区域中,欧几里得将回溯得更远,对大爆炸后约十亿年的宇宙结构进行成像。
什么是暗物质和暗能量?
暗物质——一种不发射、吸收或反射光的不可见物质——具有 到目前为止逃避直接检测。 但科学家们知道它的存在是因为它对宇宙中移动的星系有引力影响。 利用欧几里得太空望远镜的数据绘制的宇宙地图将揭示暗物质如何通过稍微扭曲其背后星系的光线的方式在空间和时间上分布。 这是一种称为弱引力透镜效应的效应。
欧几里得还将研究暗能量,这是一种更加神秘的力量,其作用类似于重力:它不是将物体推在一起,而是将它们拉开——如此之大以至于我们的宇宙正在加速膨胀。
科学家们希望,利用欧几里得的数据,他们将能够测试阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论在宇宙学尺度上是否有不同的作用。 这可能与暗能量的性质有关:无论它是宇宙中的一种恒定力,还是一种具有随时间变化的特性的动态力——这将彻底改变科学家们所知的基础物理学。 这样的发现甚至可以揭示我们不断膨胀的宇宙的最终命运。
欧几里德太空船将搭载哪些仪器?
该任务配备了一个由 600 兆像素相机组成的可见成像仪,可以一次拍摄相当于两个满月的天空区域。 有了这个仪器,科学家们将能够了解星系的形状是如何被它们前面的暗物质扭曲的。
欧几里得还有一个近红外光谱仪和光度计,用于测量每个星系的红移,或来自遥远宇宙的光中发生的波长拉伸效应。 当与地面仪器结合使用时,它们将能够将红移转换为长度,以推断到每个星系的距离。
欧几里得要去哪里?
欧几里德升空后,它将从我们的星球出发近一百万英里,绕着所谓的第二拉格朗日点(L2)运行。 在 L2 处,地球和太阳的引力相互抵消。 这个位置战略性地将欧几里得置于一个可以对天空进行广泛调查的位置,而地球或月球不会挡住它的视线。 出于同样的原因,詹姆斯·韦伯太空望远镜绕 L2 运行。
航天器需要一个月的时间才能抵达,还需要三个月的时间来测试欧几里得仪器的性能,然后才开始将数据发送回地球供科学家分析。