SpaceX lanceerde de Euclid-telescoop om het donkere universum te bestuderen

Om 11:12 uur zaterdag schoot het Euclid-ruimtevaartuig de ruimte in op zijn missie om de geschiedenis van het universum 10 miljard jaar geleden in kaart te brengen.

De ruimtetelescoop, gebouwd door de European Space Agency, zal zijn instrumenten gebruiken om de komende zes jaar meer dan een derde van de hemel buiten de melkweg vast te leggen, waardoor de meest nauwkeurige 3D-kaart van het universum tot nu toe ontstaat.

De onderzoekers zijn van plan de kaart van Euclides te gebruiken om te onderzoeken hoe donkere materie en donkere energie – het mysterieuze spul dat 95 procent van ons universum uitmaakt – heeft beïnvloed wat we zien als we door ruimte en tijd kijken.

“Euclid komt op een heel opwindend moment in de geschiedenis van de kosmologie”, zegt Jason Rhodes, een natuurkundige bij NASA’s Jet Propulsion Laboratory die het Euclid Science Team in de VS leidt. “We gaan een tijd tegemoet waarin Euclid goed zal zijn in het beantwoorden van vragen die net beginnen. En ik weet zeker dat Euclid goed zal zijn in het beantwoorden van vragen waar we nog niet eens aan hebben gedacht.”

Het ruimtevaartuig steeg op vanaf Cape Canaveral, Florida, op een SpaceX Falcon 9-raket.Het weer was bijna perfect voor de reis. Euclid, nog steeds vastgemaakt aan de tweede trap van de raket, scheidde zich drie minuten na de lancering van zijn booster onder applaus. Het kwam ongeveer negen minuten na de vlucht in een stabiele baan om de aarde. Ongeveer 40 minuten later scheidde de telescoop zich van de tweede trap en begon aan zijn reis van een miljoen mijl naar het punt in de ruimte waar de wetenschappelijke vlucht van de missie zou beginnen.

“Ongelooflijk”, zei Guadalupe Canas Herrera, een theoretische kosmoloog op de Euclid-missie, toen hem werd gevraagd naar de lancering op de videostream van de European Space Agency. “Ik ben erg emotioneel, maar ook erg dankbaar voor alles wat tot nu toe is gedaan om een ​​telescoop de ruimte in te krijgen.”

De Europese astrofysica-missie had geen andere keus dan Amerika te vliegen. De European Space Agency was van plan het ruimtevaartuig op een van beide te lanceren Russische Sojoez-raket Of de nieuwe Ariane 6-raket in Europa. Maar als gevolg van de breuk van de Europees-Russische ruimtebetrekkingen na de invasie van Oekraïne en de vertraging van Ariane 6, heeft de European Space Agency Enkele lanceringen verplaatst naar SpaceXwaaronder Euclides.

Het ruimtevaartuig zal niet alleen zijn om in de koude opslag van ons universum te kijken. Maar in tegenstelling tot de ruimtetelescopen Hubble en James Webb, die zich diep richten op een deel van de hemel tegelijk, zullen wetenschappers Euclid gebruiken om grote delen van de hemel buiten de melkweg in één keer te bestrijken. In drie van de regio’s die hij vastlegde, gaat Euclides zelfs nog verder terug om de structuur van het universum ongeveer een miljard jaar na de oerknal weer te geven.

Een van de doelen van de ruimtetelescoop is donkere materie, de onzichtbare lijm van het universum die geen licht uitzendt, absorbeert of weerkaatst. Donkere materie is tot nu toe aan directe detectie ontsnapt, ondanks de inspanningen van natuurkundigen, maar ze weten dat het bestaat vanwege de invloed van de zwaartekracht op de manier waarop sterrenstelsels bewegen.

Aan de andere kant is donkere energie een nog mysterieuzere kracht die sterrenstelsels uit elkaar duwt – zozeer zelfs dat ons universum steeds sneller uitdijt.

Euclides’ kaarten van het universum zullen onthullen hoe donkere materie is verdeeld over ruimte-tijd op basis van hoe licht van sterrenstelsels erachter wordt vervormd, een effect dat bekend staat als zwakke zwaartekrachtlensing. (Dit verschilt van sterke zwaartekrachtlenzen, de meer dramatische vervorming door clusters van sterrenstelsels die bogen, ringen of zelfs meerdere afbeeldingen van een enkele bron creëren.)

Deze metingen dragen bij aan meer directe pogingen om erachter te komen wat donkere materie eigenlijk is.

“We zoeken vanuit verschillende invalshoeken naar hetzelfde”, zegt Clara Nellist, een deeltjesfysicus bij CERN in Europa die geen deel uitmaakt van de Euclid-missie. Onderzoekers kijken naar experimenten op de grond voor tekenen van donkere materiedeeltjes die in botsing komen met hun detectoren. “Alle informatie die we verzamelen over hoe het in ons universum is verdeeld, helpt ons om er gerichter naar te zoeken in onze botsingen”, zei Dr. Nellist.

Met Euclid hopen wetenschappers te kunnen testen of de algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein anders werkt op kosmische schaal. Dit kan te maken hebben met de aard van donkere energie: of het nu een statische kracht in het universum is, of een dynamische kracht waarvan de eigenschappen in de loop van de tijd variëren.

“Als we ontdekken dat dit geen constante is, maar iets dat in de loop van de tijd verandert, zal het revolutionair zijn”, zegt Xavier Dupac, een ESA-kosmoloog op de Euclid-missie, “omdat het de kennis over fundamentele fysica op zijn kop zou zetten.” Een dergelijke ontdekking zou licht kunnen werpen op het uiteindelijke lot van wat ons steeds groter wordende universum lijkt te zijn.

Euclid herbergt een visualizer die bestaat uit een camera van 600 megapixels die tegelijkertijd een gebied zo breed als de hemel van twee volle manen in beeld kan brengen. Met deze tool kunnen wetenschappers zien hoe de vormen van sterrenstelsels worden vervormd door de donkere materie ervoor.

Het heeft ook een nabij-infraroodspectrometer en fotometer, die zullen worden gebruikt om sterrenstelsels op onzichtbare golflengten vast te leggen en hun roodverschuiving te meten, wat het effect is van golflengte-uitbreiding in licht van het verre universum dat het gevolg is van de uitdijing van het universum. Bij gebruik met een reeks grondgereedschappen – incl Subaru En Canada, Frankrijk en Hawaï telescopen op het Mauna Kea Observatory, en uiteindelijk het Vera C. Ruben Observatory in Chili – wetenschappers zullen in staat zijn om de roodverschuiving om te zetten in afstandsmetingen tot de aarde.

Terwijl Euclides met succes werd gelanceerd, begint het nu aan een reis van bijna een miljoen mijl van de aarde naar een baan rond wat bekend staat als een tweede Lagrangiaans punt, of L2 – een plaats in het zonnestelsel waar de zwaartekrachten van de aarde en de zon uitbalanceren. met de beweging van de satelliet. Direct van de zon af gericht, plaatst deze site Euclid ook strategisch op een plek om brede overzichten van de lucht te maken zonder dat de aarde of de maan het zicht vertroebelt. De James Webb Space Telescope draait om dezelfde reden in een baan om L2.

Het duurt ongeveer een maand voordat het ruimtevaartuig L2 bereikt, en nog eens drie maanden om de prestaties van de instrumenten van Euclides te testen voordat het begint met het terugsturen van gegevens naar de aarde voor analyse door wetenschappers. Deze gegevens zullen in 2025, 2027 en 2030 openbaar worden gemaakt.

in nieuwsbericht vooraf Vorige week zei Yannick Millier, een astronoom aan het Astrophysical Institute in Parijs, dat Euclid naast zijn belangrijkste wetenschappelijke doelen een uniek onderzoek van de hemel van 12 miljard sterrenstelsels zou maken met een beeldkwaliteit die vergelijkbaar is met die van Hubble.

Het zal “een goudmijn zijn voor alle gebieden van de astronomie gedurende vele decennia”, zei Dr. Millier.