欧航局的欧几里得望远镜首次揭开宇宙黑暗面的神秘面纱

火星漫游2040 2023-08-01 17:05:38

欧航局(ESA)的欧几里得(Euclid)望远镜是一台专门用于探索宇宙黑暗物质和黑暗能量的太空望远镜。它于2023年7月1日从美国佛罗里达州的卡纳维拉尔角由SpaceX猎鹰9号发射升空,于7月28日位于距离地球约150万公里的第二拉格朗日点,与詹姆斯·韦伯太空望远镜为伴。欧几里得望远镜将利用其600百万像素的可见光相机和近红外光谱仪,观测距离我们100亿光年以内的数十亿个星系,绘制出一幅覆盖超过三分之一天空的宇宙大尺度结构的三维地图,以揭示黑暗物质和黑暗能量的本质和演化。

欧几里得望远镜在开启其仪器进行测试阶段时,向地球传回了其拍摄的第一批图像。这些图像显示了宇宙中无数璀璨的恒星和星系,即使它们只占据了天空中小于满月的一小块区域。这些图像也证实了欧几里得望远镜的仪器工作正常,没有出现任何故障或异常。

欧几里得仪器拍摄的两张图像。左边是VIS拍摄的,右边是NISP拍摄的

欧几里得望远镜的可见光仪器(VIS)可以捕捉到人眼能够感知的电磁波段,即550到900纳米之间的波长。而近红外光谱仪和光度计(NISP)则可以探测到更长波长的红外光950-2020纳米之间的波长。这两种仪器都可以测量星系的红移,即由于宇宙膨胀导致的光波长变长的现象。通过分析不同距离和不同时间的星系的红移,欧几里得望远镜可以重建出宇宙结构和演化的历史,从而推断出黑暗物质和黑暗能量对宇宙造成了什么样的影响。

欧几里得收集了 100 秒的光线,使NISP 能够创建此图像 在正常运行期间它收集光线的时间大约是原来的五倍

黑暗物质和黑暗能量是目前天文学和物理学中最大的谜团之一。根据观测数据,我们所看到的普通物质只占据了宇宙总质量能量的5%,而剩下的95%则是由我们无法直接探测到的黑暗物质和黑暗能量组成。黑暗物质是一种不发射也不吸收任何电磁辐射,但具有引力作用的神秘物质。它在星系中形成了一个隐形的晕,为普通物质提供了额外的引力支撑,使得星系不会因为自身旋转而四散。黑暗能量则是一种使得宇宙加速膨胀,抵抗引力收缩的神秘力量。它在空间中均匀分布,且随着空间膨胀而增加。

该图像是在 Euclid 调试期间拍摄的,目的是检查聚焦 VIS 仪器是否按预期工作。

欧几里得望远镜将在未来六年内持续观测宇宙中约20亿个星系,以期解决以下几个关键问题:黑暗物质和黑暗能量是什么?它们是如何影响宇宙的形成和演化的?它们与普通物质和引力有什么关系?它们是否能够解释一些物理学中的基本常数和原理?欧几里得望远镜的数据将为我们打开一个全新的宇宙视野,让我们更深入地了解我们所生活的这个奇妙而神秘的世界。

你对欧几里得望远镜的任务有什么看法?你对黑暗物质和黑暗能量有什么疑问或想法?欢迎在评论区留言分享你的观点。信息来源:欧洲航天局官网《欧几里得探索黑暗宇宙》7月31日。

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