|
Поиски темной материи продолжаются
|
|
|
|
Космический телескоп Европейского космического агентства (ЕКА) "Евклид" собирается опубликовать свои первые данные - предварительный обзор обширных космических наблюдений, которые однажды позволят составить трехмерную карту темной материи Вселенной.
|
|
|
|
Запущенный с мыса Канаверал, штат Флорида, в июле 2023 года при содействии НАСА, Euclid наблюдает за космосом с февраля 2024 года. Консорциум из более чем 2000 ученых из 300 учреждений по всему миру работал над разработкой инструментов Евклида и анализом данных.
|
|
|
|
Euclid состоит из космического спутника Thales Alenia, на борту которого находится научная аппаратура Airbus Defense and Space, которая помогает ему получать огромное количество данных в полевых условиях. На трех мозаичных изображениях Euclid наблюдает скопления галактик, ядра галактик и различные переходные явления. Поле зрения телескопа при однократном съемке в 240 раз больше, чем у телескопа Хаббла, и он улавливает видимый и инфракрасный свет.
|
|
|
|
Ученые ожидают, что в течение следующих шести лет 100 ГБ данных, ежедневно отправляемых с Euclid, позволят увидеть 1,5 миллиарда галактик. Огромный объем данных открывает перед исследователями как возможности, так и проблемы. Консорциум Euclid в настоящее время управляет сетью из девяти центров обработки данных. Ученые, использующие алгоритмы машинного обучения, исследователи-добровольцы и другие специалисты, просматривают непрерывный поток данных в поисках ответов на вопросы о том, как растут сверхмассивные черные дыры, как образуются спиральные рукава и другие фундаментальные вопросы.
|
|
|
|
|
|
|
“Ежедневно практически в режиме реального времени обрабатывается около 100 ГБ необработанных данных. Требования к фотометрической точности огромны и требуют совершенно нового подхода к методам, используемым для калибровки данных”, - сказал Макс Фабрициус, руководитель Немецкого научного центра обработки данных (SDC-DE) Института внеземной физики Макса Планка (MPE), входящего в сеть, отвечающую за 10% о процессе обработки.
|
|
Публикация первоначальных данных
|
|
|
|
Этот выпуск служит “кратким” обзором, дающим представление о предстоящих значительных объемах данных. Он охватывает 2000 квадратных градусов, что составляет 14% от общей площади съемки, включая приблизительно 63 квадратных градуса для глубоководных наблюдений. Первый полный выпуск космологических данных, запланированный на октябрь 2026 года, будет включать в себя несколько глубоких проходов.
|
|
|
|
Первоначальный набор данных содержит каталог из 380 000 галактик, подробно описанных, включая такие особенности, как спиральные рукава и приливные хвосты. Однако это составляет всего 0,4% от ожидаемого окончательного количества. Ожидается, что по завершении проекта Euclid зафиксирует подробную морфологию, по крайней мере, в десять раз большего числа галактик, чем при любом предыдущем исследовании.
|
|
Наблюдение за темной материей
|
|
|
|
Одной из основных задач Евклида является составление карты темной материи Вселенной. Когда свет движется к Земле из далеких галактик, материя и темные вещества на его пути изгибают и искажают длину волны. Наблюдая за этим “гравитационным линзированием”, ученые стремятся определить, как распределяется темная материя. Экстремальные искажения создают “сильное линзирование”, и недавно опубликованные данные включают 500 потенциальных кандидатов на сильное линзирование.
|
|
|
|
“Системы искусственного интеллекта, в конечном счете, будут необходимы для анализа в 200 раз большей области неба в конце миссии. Число галактик, искаженных линзированием, в конечном итоге увеличится до ошеломляющих 100 000, что примерно в 100 раз больше, чем известно в настоящее время. Человеческая классификация отдельных объектов будет невозможна для этого беспрецедентного набора данных”, - сказал Кнуд Янке из Института астрономии Макса Планка (MPIA).
|
|
|
|
Точные измерительные возможности Euclid также позволят обнаружить слабое линзирование, хотя эти едва заметные искажения станут очевидны только при статистическом анализе более полного набора данных. После полной каталогизации эти искажения позволят Euclid создавать трехмерные карты распределения темной материи по Вселенной.
|
|
Дополнительные миссии
|
|
|
|
Ученые из Астрономического института Макса Планка (MPIA) также используют данные Евклида для идентификации сверхмассивных черных дыр, изучения эволюции галактик и проведения точных фотометрических измерений переходных объектов.
|
|
|
|
Euclid уже завершил недельные наблюдения за каждым из трех глубоких полей, положив начало наиболее подробным исследованиям. Проведя всего одно сканирование каждого региона, Euclid обнаружил 26 миллионов галактик, некоторые из которых находятся на расстоянии до 10,5 миллиардов световых лет. Формы галактик и расстояния до них определяются с помощью прибора для получения изображений в видимом диапазоне с высоким разрешением (VIS), в то время как спектрометр и фотометр в ближнем инфракрасном диапазоне (NISP) определяют расстояние и массу.
|
|
|
|
Тем временем ученые из Мюнхенского университета Людвига Максимилиана (LMU) разработали важнейшие методы идентификации для анализа космических областей с плотностью, превышающей среднюю, известных как “сверхплотности”.
|
|
|
|
“Методологии, используемые для точного определения скоплений галактик в этой задаче, станут ключом к полному использованию обширного набора данных Euclid, улучшат идентификацию скоплений и внесут вклад в более глубокое понимание формирования космической структуры. В то же время они помогают исследовать ранее неизведанные режимы в ближнем инфракрасном диапазоне со статистически значимой выборкой объектов”, - говорит ученый LMU Барбара Сарторис.
|
|
|
|
Источник
|
