מסייר 78 הוא משתלה להיווצרות כוכבים עטוף בתכריכים של אבק בין כוכבי הממוקם במרחק של 1,300 שנות אור מכדור הארץ. באמצעות מצלמת האינפרא אדום שלו, אוקלידס חשף אזורים נסתרים של היווצרות כוכבים בפעם הראשונה ומיפה חוטים מורכבים של גז ואבק בפירוט חסר תקדים. קרדיט: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, עיבוד תמונה על ידי J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi; CC BY-SA 3.0 IGO או ESA Standard License
אוקלידס, משלחת ESA עם נאס"אתמיכתו, שואפת למפות את השמים ולחקור חומר אפל ואנרגיה אפלה. התמונות והנתונים החדשים שלה חושפים ממצאים מדעיים משמעותיים, כולל כוכבי לכת צפים חופשיים וגמדים חומים, מה שמשפר את הבנתנו את היקום.
משימת אוקלידס פרסמה חמש תמונות חדשות המציגות את יכולתו של טלסקופ החלל לחקור שתי תעלומות קוסמיות בקנה מידה גדול: חומר אפל ואנרגיה אפלה. חומר אפל הוא חומר בלתי נראה נפוץ ביקום פי חמישה מחומר "רגיל", אך עם הרכב לא ידוע. "אנרגיה אפלה" הוא השם שניתן למקור הלא ידוע שגורם ליקום להתפשט מהר יותר ויותר. משימת אוקלידס מובלת על ידי ESA (סוכנות החלל האירופית) עם תרומות מנאס"א,
מיפוי ודיוק קוסמי
עד שנת 2030, אוקלידס יצור מפה קוסמית המכסה כמעט שליש מהשמיים, תוך שימוש בשדה ראייה רחב בהרבה מטלסקופי החלל האבל וג'יימס ווב של נאס"א, שנועדו לחקור אזורים קטנים יותר לפרטי פרטים. לאחר מכן, מדענים ישרטטו את נוכחותו של החומר האפל בדיוק גבוה יותר מאי פעם. הם יכולים גם להשתמש במפה זו כדי ללמוד כיצד כוחה של האנרגיה האפלה השתנה עם הזמן.
צביר הגלקסיות Abell 2764 (מימין למעלה), שצולם על ידי טלסקופ אוקלידס של ESA, מכיל מאות גלקסיות. האזור שמחוץ לצביר מכיל גם גלקסיות רחוקות המופיעות כפי שנראו כשהיקום היה בן 700 מיליון שנה בלבד. קרדיט: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, עיבוד תמונה על ידי J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi; CC BY-SA 3.0 IGO או ESA Standard License
חמש התמונות החדשות מציגות תצוגות בגדלים משתנים – מאזור יצירת כוכבים באזור שביל החלב הגלקסיה לצבירים של מאות גלקסיות – וצולמו זמן קצר לאחר שיגורו של אוקלידס ביולי 2023 כחלק מתוכנית התצפיות לשחרור מוקדם שלה. המשימה פרסמה חמש תמונות מהתוכנית ההיא בשנה שעברה כתצוגה מקדימה של מה שאאוקלידס יציע, לפני שמדענים ניתחו את הנתונים.
תמונות חדשות וזמינות מחקר
התמונות החדשות, מאמרים מדעיים קשורים ונתונים זמינים באתר Euclid. תוכנית מוקלטת מראש על ידי ESA על ממצאים אלה זמינה ב-ESA TV ו-YouTube.
מתכנני משימות עם טלסקופ החלל הרומאי ננסי גרייס הקרוב של נאס"א ישתמשו בממצאיו של אוקלידס כדי ליידע את עבודת האנרגיה האפלה המשלימה של רומן. מדענים ישתמשו ברומי, עם רגישותו וחדותו הטובים יותר, כדי להרחיב את סוג המדע שאאוקלידס מאפשר על ידי חקר גלקסיות חלשות ומרוחקות יותר.
השקפתו של אוקלידס על קבוצת הגלקסיות דוראדו מראה סימנים של גלקסיות המקיימות אינטראקציה והתמזגות. הקונכיות של חומר לבן וצהוב מעורפל, כמו גם "זנבות" מתעקלים הנמשכים לחלל, הם עדות לאינטראקציה כבידתית בין הגלקסיות. קרדיט: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, עיבוד תמונה על ידי J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi; CC BY-SA 3.0 IGO או ESA Standard License
מרחב מעוקל ועדשת כבידה
אחת הדרכים שאוקלידס יעזור למדענים לחקור חומר אפל היא על ידי התבוננות כיצד תופעה מסתורית זו מעוותת את האור מגלקסיות רחוקות, כפי שניתן לראות באחת התמונות החדשות הכוללות צביר של גלקסיות בשם Abell 2390. המסה של צביר הגלקסיות, הכוללת כהה חומר, יוצר עקומות במרחב. נראה שאור מגלקסיות רחוקות יותר העובר מעל העקומות הללו מתכופף או מתעקם, בדומה לאופן שבו האור נראה כשהוא עובר דרך הזכוכית המעוותת של חלון ישן. לפעמים העיוות כל כך חזק שהוא יכול ליצור טבעות, קשתות בולטות או תמונות מרובות של אותה גלקסיה – תופעה שנקראת עדשת כבידה חזקה.
מדענים המעוניינים לחקור את ההשפעות של אנרגיה אפלה יחפשו בעיקר אפקט עדין יותר, הנקרא עדשת כבידה חלשה, הדורשת ניתוח מחשב מפורט כדי לזהות ולחשוף את נוכחותם של גושים קטנים עוד יותר של חומר אפל. על ידי מיפוי החומר האפל הזה ומעקב אחר האופן שבו הגושים הללו מתפתחים לאורך זמן, מדענים יחקרו כיצד האצה החיצונית של האנרגיה האפלה שינתה את התפלגות החומר האפל.
יותר מ-50,000 גלקסיות נראות בתמונה זו של אבל 2390, צביר גלקסיות במרחק של 2.7 מיליארד שנות אור מכדור הארץ. סמוך למרכז התמונה, חלק מהגלקסיות נראות כתומות ומעוקלות, אפקט הנקרא עדשת כבידה חזקה שניתן להשתמש בה כדי לזהות חומר אפל. קרדיט: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, עיבוד תמונה על ידי J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi; CC BY-SA 3.0 IGO או ESA Standard License
מכשירים ויכולות תצפית
"מכיוון שאנרגיה אפלה היא אפקט חלש יחסית, אנחנו צריכים סקרים גדולים יותר כדי לתת לנו יותר נתונים ודיוק סטטיסטי טוב יותר", אמר מייק סייפרט, מדען פרויקט נאס"א עבור אוקלידס במעבדת ההנעה הסילון של הסוכנות בדרום קליפורניה. "זה לא משהו שבו אנחנו יכולים להתקרב לגלקסיה אחת וללמוד אותה בפירוט. אנחנו צריכים להסתכל על אזור הרבה יותר גדול אבל עדיין להיות מסוגל לזהות את ההשפעות העדינות האלה. כדי שזה יקרה, היינו צריכים טלסקופ חלל מיוחד כמו אוקלידס".
הטלסקופ משתמש בשני מכשירים המזהים אורכי גל שונים של אור: מדמי האור הנראה (VIS) והספקטרומטר והפוטומטר הקרוב לאינפרא אדום (NISP). גלקסיות בחזית פולטות יותר אור באורכי גל גלויים (אלה שהעין האנושית יכולה לקלוט), בעוד שגלקסיות רקע בדרך כלל בהירות יותר באורכי גל אינפרא אדום.
"התבוננות בצביר גלקסיות עם שני המכשירים מאפשרת לנו לראות גלקסיות בטווח רחב יותר של מרחקים ממה שיכולנו להשיג באמצעות גלויה או אינפרא אדום בלבד", אמר JPLג'ייסון רודס, חוקר ראשי של צוות מדעי האנרגיה האפלה של נאס"א אוקלידס. "ואוקלידס יכול ליצור תמונות עמוקות, רחבות, ברזולוציה גבוהה מאות פעמים מהר יותר מטלסקופים אחרים."
שדה הראייה הגדול של אוקלידס לוכד את כל הגלקסיה NGC 6744 ומראה לאסטרונומים אזורי מפתח של היווצרות כוכבים. יצירת כוכבים היא הדרך העיקרית שבה גלקסיות גדלות ומתפתחות, ולכן חקירות אלו הן מרכזיות להבנת מדוע גלקסיות נראות כפי שהן נראות. קרדיט: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, עיבוד תמונה על ידי J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi; CC BY-SA 3.0 IGO או ESA Standard License
תגליות מעבר לאנרגיה אפלה
בעוד שחומר אפל ואנרגיה אפלה הם מרכזיים באוקלידס. למשימה יש מגוון יישומים אסטרונומיים אחרים. מפת השמים של אוקלידס בשטח גדול יכולה לשמש, למשל, כדי לגלות עצמים חלשים ולצפות בשינויים בעצמים קוסמיים, כמו כוכב המשתנה בבהירות. התוצאות המדעיות החדשות של אוקלידס כוללות זיהוי של כוכבי לכת צפים חופשיים (כוכבי לכת שאינם מקיפים כוכבים), שקשה למצוא אותם בגלל התעלפותם. בנוסף, הנתונים חושפים גמדים חומים שהתגלו לאחרונה. חשבו להיווצר כמו כוכבים אבל לא מספיק גדולים כדי להתחיל היתוך בליבותיהם, עצמים אלה מדגישים את ההבדלים בין כוכבים וכוכבי לכת.
"הנתונים, התמונות והמאמרים המדעיים שיוצאים כעת מסמנים את תחילת התוצאות המדעיות של אוקלידס, והם מראים מגוון רחב להדהים של מדע מעבר ליעד העיקרי של המשימה", אמר סייפרט. "מה שאנחנו כבר רואים מנקודת מבטו הרחבה של אוקלידס הניב תוצאות שחוקרות כוכבי לכת בודדים, תכונות בגלקסיית שביל החלב הביתית שלנו ומבנה היקום בקנה מידה גדול. זה גם מרגש וגם קצת מכריע להתעדכן בכל ההתפתחויות”.
תרומות ותמיכה של אוקלידס
שלושה צוותי מדע הנתמכים על ידי נאס"א תורמים למשימת אוקלידס. בנוסף לתכנון וייצור האלקטרוניקה של שבב החיישן עבור מכשיר הספקטרומטר והפוטומטר (NISP) של Euclid, הובילה JPL גם את הרכש והאספקה של גלאי ה-NISP. גלאים אלה, יחד עם האלקטרוניקה של שבב החיישנים, נבדקו במעבדת אפיון הגלאים של נאס"א במרכז טיסות החלל גודארד בגרינבלט, מרילנד. מרכז המדע Euclid NASA ב-IPAC (ENSCI), ב-Caltech בפסדינה, קליפורניה, יאחסן את הנתונים המדעיים ויתמוך בחקירות מדעיות מבוססות ארה"ב. JPL היא חטיבה של Caltech.
