Sciencemag.cz
Doporučujeme
Evropská kosmická agentura (ESA) zveřejnila první barevné snímky vesmíru z mise Euclid. Doposud ještě nikdy nebyl k dispozici teleskop schopný vytvářet tak ostré astronomické snímky na tak velké části oblohy a s takovou hloubkou zobrazení vzdáleného vesmíru. Těchto pět snímků je názornou demonstrací plného potenciálu teleskopu Euclid, jeho schopnosti vytvářet dosud nejrozsáhlejší 3D mapu vesmíru a odhalovat některá z jeho skrytých tajemství.
Euclid, který bude naším detektivem po temném vesmíru, má před sebou nelehký úkol: prozkoumat, jaký podíl má temná hmota a temná energie na tom, že dnešní vesmír vypadá tak, jak vypadá. Zdá se, že 95 % vesmíru je tvořeno těmito záhadnými „temnými“ entitami, netušíme však, co jsou zač, protože jejich přítomnost způsobuje pouze velmi jemné změny ve vzhledu a pohybech těles, které pozorujeme.
Abychom odhalili jejich „temný“ vliv na viditelný vesmír, bude Euclid v příštích šesti letech pozorovat tvary, vzdálenosti a pohyby miliard galaxií do vzdálenosti až 10 miliard světelných let. Vytvoří tak největší vesmírnou 3D mapu, jaká kdy byla pořízena.
Zobrazení vesmíru teleskopem Euclid je výjimečné díky jeho schopnosti vytvářet pozoruhodně ostrý obraz rozsáhlé části oblohy ve viditelném i infračerveném světle během jediného pozorování.
Dnes zveřejněné snímky jsou ukázkou této mimořádné schopnosti: Euclid dokáže provádět pozorování celé škály objektů od jasných hvězd až po nepatrné galaxie, přičemž tyto nebeské objekty zachycuje v jednom celku za současného zachování maximální ostrosti, a to i při přiblížení velmi vzdálených galaxií.
„Temná hmota přitahuje galaxie k sobě a urychluje jejich rotaci do míry, kterou nedokážeme vysvětlit přítomností pouze viditelné hmoty. Temná energie působí jako hnací motor zrychleného rozpínání vesmíru. Euclid je prvním teleskopem v historii, který kosmologům umožní současné studium těchto záhadných, vzájemně soupeřících temných entit,“ vysvětluje ředitelka pro vědu agentury ESA, profesorka Carole Mundellová. „Přinese zásadní pokrok v našem chápání vesmíru jako celku a tyto nádherné snímky jsou dokladem, že je mise Euclid připravena napomoci v zodpovězení jedné z největších záhad moderní fyziky.“
„Astronomické snímky, které by obsahovaly takové množství detailů, jsme dosud ještě nikdy neměli k dispozici. Jsou mnohem krásnější a ostřejší, než jsme doufali, a odhalují velké množství dříve netušených detailů i v důvěrně známých oblastech blízkého vesmíru. Nyní dokážeme pozorovat miliardy galaxií a studovat jejich vývoj v průběhu kosmického času,“ říká René Laureijs, vědecký pracovník projektu Euclid v agentuře ESA.
„Vysoké nároky kladené na tento teleskop se nám vyplatily: to, že je na snímcích tolik detailů, je zásluhou speciální optické konstrukce, precizní výroby a montáže teleskopu a přístrojů a mimořádně přesného seřízení a kontroly teploty,“ dodává Giuseppe Racca, vedoucí projektu Euclid v agentuře ESA.
„Chtěl bych poblahopřát a poděkovat všem, kteří se podíleli na uskutečnění této ambiciózní mise, jež je odrazem evropské kvality a mezinárodní spolupráce. První snímky pořízené sondou Euclid vyvolávají obdiv a připomínají nám, proč je důležité pokračovat ve výpravách do vesmíru a objevování jeho tajemství,“ říká generální ředitel ESA Josef Aschbacher.
Nahlédněte do vesmíru očima sondy Euclid
Galaktická kupa v souhvězdí Persea
Tento neuvěřitelný snímek z teleskopu Euclid je pro astronomii převratný. Zobrazuje přibližně 1 000 galaxií náležících do kupy v souhvězdí Persea a více než 100 000 dalších galaxií na vzdáleném pozadí.
Mnohé z těchto nepatrných galaxií nebyly dosud pozorovány. Některé jsou tak vzdálené, že trvalo 10 miliard let, než k nám z nich světlo dorazilo. Po zmapování rozložení a tvaru těchto galaxií budou kosmologové schopni získat více informací o tom, jak temná hmota formovala vesmír, který pozorujeme dnes.
Je to poprvé, kdy se na tak velkém snímku podařilo zachytit v souhvězdí Persea tolik galaxií a s takto vysokou mírou detailu. Perseus představuje jednu z nejhmotnějších známých struktur ve vesmíru nacházející se „pouhých“ 240 milionů světelných let od Země.
Astronomové prokázali, že galaktické kupy jako ta v souhvězdí Persea mohly vzniknout pouze v důsledku přítomnosti temné hmoty ve vesmíru. Euclid bude provádět pozorování velkého množství galaktických kup podobných kupě v Perseovi napříč kosmickým časem a odhalí „temnou“ složku, která je drží pohromadě.
Spirální galaxie IC 342
Náš detektiv po temném vesmíru bude po dobu svého života snímat miliardy galaxií a odhalovat neviditelný efekt, který na ně má temná hmota a energie. Je proto příznačné, že jedné z prvních galaxií, kterou Euclid pozoroval, se přezdívá „Skrytá galaxie“ („Hidden Galaxy“, známá také jako IC 342 nebo Caldwell 5). Díky infračervenému zobrazení již Euclid odhalil klíčové informace o hvězdách v této galaxii, která je podobná naší Mléčné dráze.
Nepravidelná galaxie NGC 6822
Za účelem vytvoření 3D mapy vesmíru bude Euclid pozorovat světlo galaxií do vzdálenosti až 10 miliard světelných let. Většina galaxií v raném vesmíru nevypadá jako typická úhledná spirála, ale je nepravidelná a malá. Tyto galaxie představují základní stavební kameny větších galaxií, jako je ta naše, a některé z nich lze dodnes najít v naší relativní blízkosti. Tato první nepravidelná trpasličí galaxie, kterou Euclid pozoroval, se nazývá NGC 6822 a nachází se nedaleko, pouhých 1,6 milionu světelných let od Země.
Kulová hvězdokupa NGC 6397
Tento třpytivý snímek ukazuje pohled teleskopu Euclid na kulovou hvězdokupu NGC 6397. Jedná se o druhou nejbližší kulovou hvězdokupu, která se nachází ve vzdálenosti přibližně 7 800 světelných let od Země. Kulové hvězdokupy jsou souborem stovek tisíc hvězd, které drží pohromadě gravitace. Euclid je v současnosti jediný teleskop, který dokáže pozorovat celou kulovou hvězdokupu během jediného pozorování a zároveň v ní rozlišit takové množství hvězd. Tyto slabé hvězdy nám poskytují informace o historii Mléčné dráhy a o tom, kde se nachází temná hmota.
Mlhovina Koňská hlava
V případě mlhoviny Koňská hlava, která je známá také jako Barnard 33 a je součástí souhvězdí Orion, nám Euclid zprostředkovává velkolepý panoramatický a detailní pohled. Vědci doufají, že při nových pozorováních této hvězdné školky nalezne teleskop Euclid velký počet nepatrných a dosud nepozorovaných planet o hmotnosti Jupitera v období jejich nebeského zrodu, stejně jako mladé hnědé trpaslíky a mladé hvězdy.
Již brzy nové objevy
První pohledy sondy Euclid do vesmíru jsou nejenom krásné, ale rovněž nesmírně cenné pro vědeckou komunitu.
Za prvé dokládají, že teleskop a další přístroje sondy Euclid velmi dobře fungují a že astronomové budou moci Euclid využívat ke studiu rozložení hmoty ve vesmíru a jeho vývoje v dosud největším měřítku. Kombinace velkého počtu pozorování pokrývajících rozlehlé oblasti oblohy v této kvalitě nám umožní odhalit temné a skryté části vesmíru.
Za druhé, každý jednotlivý snímek sám o sobě poskytuje řadu nových informací o blízkém vesmíru (kliknutím na jednotlivé snímky se můžete dozvědět více). „V nadcházejících měsících budou vědci z Konsorcia Euclid tyto snímky analyzovat a následně zveřejní sérii vědeckých článků v časopise Astronomy and Astrophysics, doplněnou články o vědeckých cílech mise Euclid a účinnosti přístrojů sondy,“ dodává Yannick Mellier, vedoucí Konsorcia Euclid.
A v neposlední řadě nás tyto snímky zavedou až za hranice temné hmoty a energie a rovněž nám názorně předvedou, jakým způsobem se projekt Euclid postupně stane pokladnicí nových informací o fyzice jednotlivých hvězd a galaxií.
Příprava na plánovaná pozorování
Sonda Euclid vzlétla 1. července 2023 v 17:12 SELČ na raketě Falcon 9 společnosti SpaceX z kosmodromu na Mysu Canaveral (Florida, USA) ke svému cíli v Lagrangeovu bodu L2 na vnější straně spojnice Slunce-Země. V měsících následujících po startu se vědci a inženýři věnovali intenzivní fázi testování a kalibrace vědeckých přístrojů sondy Euclid. Nyní tým provádí poslední doladění sondy před zahájením plánovaných vědeckých pozorování na začátku roku 2024.
V průběhu následujících šesti let Euclid prozkoumá jednu třetinu oblohy, a to s naprosto nebývalou přesností a citlivostí. V průběhu mise bude datová banka projektu Euclid s roční periodicitou uvolňovat svá data a zpřístupňovat je celosvětové vědecké komunitě prostřednictvím vědeckého archivu (Astronomy Science Archives) hostovaného na serverech Evropského střediska kosmické astronomie (ESAC) agentury ESA ve Španělsku.
O projektu Euclid
Euclid je evropská mise, kterou vybudovala a provozuje Evropská kosmická agentura (ESA) ve spolupráci s NASA. Za zpřístupnění vědeckých přístrojů a analýz vědeckých dat je zodpovědné Konsorcium Euclid, které tvoří více než 2 000 vědců z 300 ústavů ve 13 evropských zemích, USA, Kanadě a Japonsku. Jako hlavního smluvního dodavatele pro stavbu družice a jejího servisního modulu si agentura ESA vybrala společnost Thales Alenia Space a pro vývoj nosného modulu užitečného zatížení, včetně teleskopu, si vybrala společnost Airbus Defence and Space. NASA dodala detektory pro spektrometr a fotometr pro blízké infračervené spektrum (NISP). V rámci programu ESA Cosmic Vision se Euclid řadí mezi mise střední třídy.
