歐幾里得望遠鏡今發射 探索兩大神祕宇宙現象

【2023年07月01日訊】(記者夏雨綜合報導)週六(7月1日),馬斯克的SpaceX火箭在佛羅里達州發射,運載歐洲航天局(ESA)歐幾里得(Euclid)太空望遠鏡,旨在探索暗黑宇宙,揭示暗能量和暗物質這兩大神祕宇宙現象。

這台名為歐幾里得的望遠鏡為「幾何之父」古希臘數學家命名,它被捆綁在獵鷹9號火箭的貨艙內,於美國東部時間週六上午11點左右,在佛州卡納維拉爾角太空軍基地(Cape Canaveral Space Force Station)成功發射升空。

這項耗資14億美元的任務預計將持續至少六年,獲得的新見解預計將改變天體物理學,或許還會改變對重力本質的理解。

如果一切按計劃進行,歐幾里得將在短暫的太空飛行後進行為期一個月的航行,到達距地球近100萬英里(160萬公里)的太陽軌道上的目的地,這是地球和太陽之間引力穩定的位置,稱為拉格朗日第二點或L2。

從那裡開始,歐幾里得的目的是探索天體物理學家所說的「暗黑宇宙」演化,使用廣角望遠鏡跨越銀河系,探索廣闊太空中距離地球100億光年遠的星系。

這艘重達2噸的航天器還配備了儀器,用於測量這些星系的紅外光強度和光譜,從而精確確定它們的距地距離。

歐幾里得太空望遠鏡完全由歐空局設計和建造,美國航天局NASA為其近紅外儀器提供光電探測器。歐幾里得聯盟由來自13個歐洲國家、美國、加拿大和日本的2000多名科學家組成。( Valery HACHE / AFP)

該任務的重點是黑暗宇宙的兩個基本組成部分,這兩種「黑暗」成分占宇宙總質能的95%以上,但人們看不到它們,對其組成也知之甚少,而我們能看到的普通物質只占5%。天文學家依據人類可見物質的行為推斷出暗物質的存在,這種暗物質就像某種額外的引力源,將萬事萬物聚合在一起;暗能量則使宇宙加速膨脹。

歐幾里得太空望遠鏡完全由歐空局設計和建造,美國航天局NASA為其近紅外儀器提供光電探測器。歐幾里得聯盟由來自13個歐洲國家、美國、加拿大和日本的兩千多名科學家組成。

經過十年的醞釀,該任務最初是通過俄羅斯聯盟號火箭飛向太空。但烏克蘭戰爭爆發後,由於歐洲的阿麗亞娜火箭計劃沒有立即可用的時間,發射計劃轉向了埃隆‧馬斯克的SpaceX公司。

經過十年的醞釀,該任務最初是通過俄羅斯聯盟號火箭飛向太空。但烏克蘭戰爭爆發後,由於歐洲的阿麗亞娜火箭計劃沒有立即可用的時間,發射計劃轉向了埃隆‧馬斯克的SpaceX公司。( Gregg Newton / AFP)

美國宇航局去年年底發射的詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡,讓天文學家能夠以前所未有的清晰度,探測早期宇宙,而歐幾里得則旨在通過仔細繪製大量可觀測物體,來揭示宇宙隱藏的結構和力學。

美國宇航局噴氣推進實驗室的歐幾里得首席科學家、天體物理學家賈森‧羅德斯(Jason Rhodes)說,暗物質和暗能量無法直接探測到,但它們的特性「被編碼在星系的形狀和位置中」。

「測量星系的形狀和位置,使我們能夠推斷暗物質和暗能量的特性。」羅德斯週五說道。

「歐幾里得」上搭載有兩款科學儀器:一個用來測量星系形狀的可見光相機,以及一個測量星系亮度和距離的近紅外探測器。該望遠鏡計劃觀測大片太空,對超過三分之一天空中的10億個星系分門別類繪製宇宙圖譜。望遠鏡將向外凝視,從而回到過去,天文學家稱之為「宇宙正午」的宇宙時代,當時大多數恆星正在形成。

科學家表示,在廣闊的時間和空間範圍內觀察星系形狀和位置的微妙但明顯變化,將揭示宇宙加速的細微變化,從而間接暴露暗能量的力量。

歐幾里得還將通過測量「引力透鏡效應」來幫助研究人員繪製暗物質的分布圖,這種效應會在星系的可見形狀中產生微弱的扭曲,並歸因於不可見物質的存在,扭曲了其周圍的空間結構。另一類圖譜使用重子聲學振蕩,即宇宙中可見重子物質的規則周期性密度漲落。

通過對暗能量和物質的深入了解,科學家希望更好掌握星系在宇宙網絡中的形成和分布。

歐幾里得聯盟的負責人、巴黎天體物理研究所的天文學家雅尼克‧梅利爾(Yannick Mellier)表示,除了歐幾里得的主要目標之外,它還將在幾十年內,為所有天文學領域提供一座金礦。

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