Sciencemag.cz
Doporučujeme
Díky spuštění projektu Space Warps, nového projektu občanské vědy na platformě Zooniverse, se nyní můžete zapojit do hledání vzácných a těžko zachytitelných silných gravitačních čoček na dosud nezveřejněných snímcích pořízených vesmírným dalekohledem Euclid Evropské kosmické agentury. Cílem projektu je osvětlit otázku temné hmoty v galaxiích a poskytnout vodítka k tajemné temné energii.
Zkreslení časoprostoru se neobjevuje jen ve sci-fi filmech, jako je Interstellar. Ve skutečném životě můžeme pozorovat efekt, jakým gravitace časoprostor zakřivuje, a to v podobě gravitačního čočkování.
Obrovská gravitace hmotného tělesa – například galaxie nebo shluku galaxií – deformuje tvar časoprostoru a dokáže ohýbat světelné paprsky přicházející ze vzdálené galaxie, která se nachází za ním. Zkreslením časoprostoru působí galaxie v popředí jako zvětšovací sklo.
Světlo z objektu v pozadí, které by jinak bylo zakryto, již necestuje po přímce. Místo toho se ohýbá kolem překážky, což často vytváří více obrazů, protáhlé oblouky nebo dokonce úplný prstenec známý jako „Einsteinův prstenec“, jako ten, který nedávno objevil Euclid.
Silné gravitační čočky jsou působivou ukázkou Einsteinovy obecné teorie relativity a dokazují, že hmota ve vesmíru může fungovat jako přírodní dalekohled, který nám umožňuje vidět vzdálené objekty.
Dalekohled Euclid agentury ESA přináší revoluci do studia silného gravitačního čočkování tím, že poskytuje velmi citlivé snímky velkých částí oblohy v bezprecedentních detailech. To je přesně to, co je potřeba k identifikaci vzácných gravitačních čoček.
V březnu 2025 bylo nalezeno 500 silných gravitačních čoček tvořených galaxiemi, které se nacházely pouze v prvních 0,04 % dat z Euclidu, přičemž většina z nich byla dosud neznámá. Tento průkopnický katalog vznikl díky společnému úsilí občanských vědců, umělé inteligence (AI) a výzkumníků.
První ukázka nových snímků z misie Euclid
Vzhledem k tomu, že sonda Euclid pokračuje ve svém průzkumu a každý den posílá na Zemi přibližně 100 GB dat, potřebují ESA a konsorcium Euclid opět pomoc občanských vědců při identifikaci silných gravitačních čoček v rozsáhlém datovém souboru.
Za tímto účelem spustil tým Space Warps projekt občanské vědy založený na nových snímcích z Euclidu, které budou součástí budoucího vydání dat Euclid Data Release 1. Ačkoli tato data ještě nejsou veřejná, účastí v tomto novém projektu občanské vědy můžete získat předběžný náhled na tyto nové snímky galaxií zachycené dalekohledem.
V rámci tohoto projektu budete zkoumat nová vysoce kvalitní obrazová data z Euclidu, ve kterých se skrývá mnoho dosud neznámých silných čoček. Bude zobrazeno přibližně 300 000 snímků předem vybraných algoritmy umělé inteligence, které jsou doladěny na základě výsledků z počátečního občanského vědeckého hledání silných čoček Euclid. Jedná se o kandidáty s nejvyšším hodnocením z ohromujících 72 milionů galaxií z DR1, které byly klasifikovány algoritmy umělé inteligence. Vědci očekávají, že tato vynikající data vysoké kvality odhalí více než 10 000 nových čoček.
Co se můžeme naučit od silných čoček
Mise Euclid zkoumá, jak se vesmír rozpínal a jak se měnila jeho struktura v průběhu kosmické historie, a to především pomocí dvou metod: slabého gravitačního čočkování a baryonických akustických oscilací. Na základě těchto poznatků mohou vědci lépe porozumět úloze gravitace a povaze temné hmoty a temné energie.
Odpovědi na tyto zásadní otázky mohou poskytnout také silné gravitační čočky. Například jevy silného gravitačního čočkování mohou „zvážit“ jednotlivé galaxie a galaxiální kupy. To odhalí celkové množství hmoty (ať už temné, nebo světlé) a umožní sledovat rozložení temné hmoty. Studiem silných gravitačních čoček v průběhu kosmického času mohou vědci sledovat expanzi vesmíru a její zjevné zrychlení. To poskytne další poznatky o roli temné energie.
„Již jsme viděli úspěch kombinace umělé inteligence s vizuální kontrolou prováděnou dobrovolníky a vědci v rámci projektu Space Warps, který v roce 2024 při počátečním malém průzkumu Euclid efektivně nalezl stovky kandidátů na čočky s vysokou pravděpodobností,“ vysvětluje Aprajita Verma, spoluzakladatelka Space Warps a vedoucí projektu na Oxfordské univerzitě ve Velké Británii.
„V těchto zcela nových datech DR1, která jsou 30krát rozsáhlejší než počáteční průzkum, a spolu s našimi vylepšenými algoritmy umělé inteligence očekáváme, že najdeme více než 10 000 vysoce kvalitních kandidátů na gravitační čočky. To je více než čtyřnásobek počtu čoček, které se nám podařilo najít od objevu první gravitační čočky před téměř 50 lety.“
Tento zásadní posun je možný díky misi Euclid. Ta dokáže zmapovat rozsáhlé oblasti oblohy s jedinečnou ostrostí, což je ideální kombinace pro hledání vzácných objektů, jako jsou silné gravitační čočky.
„Nemůžeme se dočkat, až uvidíme, co v tomto bezprecedentním souboru dat najdeme. Připojte se k nám na Space Warps a zapojte se do tohoto vzrušujícího hledání!“ uzavírá Aprajita.
tisková zpráva ESA
