Kozmolojinin en büyük gizemlerini keşfetmek için Avrupa “Karanlık Enerji Teleskopu”nun lansmanı

SpaceX, Avrupa Uzay Ajansı’nın 1,5 milyar dolarlık Öklid Uzay Teleskobu’nu Cumartesi günü fırlattı. .

Leiden Üniversitesi’nden astronom ve Euclid Science’ın koordinatörü Henk Hoekstra, “Karanlık bir odada kara kedi bulmak çok zor, özellikle de orada kedi yoksa” dedi. “Bu, kendimizi biraz içinde bulduğumuz bir durum çünkü bu gözlemlere sahibiz ama iyi bir teorimiz yok.

“Şimdiye kadar hiç kimse karanlık madde, karanlık enerji ve ayrıca parçacık fiziğiyle ilgili diğer zorluklar için iyi bir açıklama bulamadı. … Öklid’in fırlatılması kozmolojiyi gerçekten geleceğe taşıyor. Bu, karanlığı incelemek için tasarlanmış ilk uzay görevi. enerji.”

1998’de, evrenin genişlemesini haritalayan gökbilimciler, evrenin tüm bileşenlerinin yerçekimi nedeniyle bir yavaşlama görmeyi bekliyorlardı. Uzayın ve içindeki her şeyin genişlemesinin 5-6 milyar yıl önce hızlanmaya başladığını keşfettiklerinde hayrete düştüler. Bu ivmeyi sağlayan bilinmeyen kuvvete karanlık enerji adı verildi.

O zamandan beri araştırmacılar, karanlık enerjinin tüm evrenin kolektif enerji bütçesinin yaklaşık dörtte üçünü oluşturduğu sonucuna vardılar. Karanlık madde evrenin yaklaşık %24’ünü oluştururken, atomlar ve moleküller normal maddenin -Dünya, insanlar, yıldızlar ve galaksiler- sadece %5’ini oluşturur.

Öklid’in kameraları, son 10 milyar yılda galaksilerden gelen ışıktaki ince değişiklikleri inceleyerek, bilim adamlarının karanlık enerjinin Einstein’ın genel görelilik teorisi tarafından tahmin edilen değişmeyen bir “kozmolojik sabit” ile tutarlı olup olmadığını veya mevcut yerçekimi anlayışının ele alınması gerekip gerekmediğini keşfetmelerine yardımcı olacak. .inceleme.

Paris’teki Astrofizik Enstitüsü’nde astronom ve Euclid’in bilim ekibinin bir üyesi olan Yannick Miller bunu şu şekilde ifade etti:

Öklid’in misyonunun amacı şu sorulara yanıt sağlamaktır: Evrenin genişlemesi neden hızlanıyor, bu da “Karanlık enerjinin doğası nedir? Bu kozmolojik bir sabit mi? Özellikleri ile değişebilen dinamik karanlık enerji mi?” yoksa kozmik ölçekte genel görelilikten bir sapma mı?

Öklid aynı zamanda, ışık veya diğer elektromanyetik radyasyon yaymayan veya yansıtmayan, ancak yerçekiminin etkilerini açıkça gösteren bir parçacıklar denizi olan karanlık maddenin doğasını da inceleyecek. Karanlık madde, galaksilerin kaçmasını engeller ve Büyük Patlama’dan bu yana geçen 13,7 milyar yıl boyunca galaksilerin nasıl evrimleştiğini ve bir araya geldiğini etkiler.

Millier, “Öklid, karanlık maddenin dağılımını ve galaksilerin dağılımını uzaydan benzeri görülmemiş bir çözünürlükte araştıracak” dedi. Aynı zamanda evrenin son 10 milyar yıllık kozmik tarihini de yeniden inşa edecek” dedi.

Bunu 10 milyardan fazla galaksiyi görüntüleyerek yapacak. Yeryüzündeki yazılımlar, 1,5 milyar veya daha fazla en iyi adayı belirlemeye ve Öklid ile hedefleri arasındaki boşluğu dolduran görünmez karanlık madde bulutları tarafından şekillerinin nasıl bozulduğunu analiz etmeye yardımcı olacak.

Zayıf yerçekimsel mercekleme olarak bilinen teknik, kavram olarak, suyun bir akarsuyun üzerine saçılmış kayaların şekillerini hafifçe bozma biçimine benzer. Bu, kozmolojik açıdan çok ince bir etkidir ve onu saptamak için dokuz araştırma merkezinde karmaşık yazılımlar, güçlü bilgisayarlar ve 1.500’den fazla bilim insanı gerektirir.

Ancak her şey yolunda giderse Öklid, “belirli bir görüş hattı boyunca karanlık maddenin dağılımı tarafından saptırılan galaksilerin şekillerini değiştiren kütleçekimsel bir mercekleme etkisi kullanarak karanlık maddenin dağılımını doğrudan gözlemleyecek” dedi. “Bu, bir Öklid alanında görünmeyen karanlık maddenin dağılımını sağlayacaktır.”

On milyonlarca galaksinin spektral gözlemleri, araştırmacıların mesafeleri ve hızları üç boyutlu olarak belirlemelerine olanak tanıyarak, aslında kozmik genişlemenin hızlanmasının arkasındaki gücün karanlık enerji olup olmadığına veya başka bir açıklamaya ihtiyaç olup olmadığına ışık tutacaktır.

Görev, Cumartesi günü saat 11:12’de, Cape Canaveral Uzay Kuvvetleri İstasyonunda bir SpaceX Falcon 9 roketinin patlatılmasıyla başladı. Hızlı bir bilgisayar kontrolünden sonra, roket fırlatılarak 1,7 milyon librelik bir itiş gücüne sahip oldu ve bölge sakinleri ve turistler için muhteşem bir haftasonu gökyüzü gösterisi düzenlendi.

41 dakika sonra, roketin ikinci aşama motorunun iki salvosundan sonra Euclid, tek başına uçmak üzere fırlatıldı. Falcon 9’un ilk aşaması, SpaceX’te her zaman olduğu gibi, kendi kendine uçtu ve açık denizdeki bir insansız hava aracına iniş yaptı.

Avrupa Uzay Ajansı veya ESA, geçen yıl Öklid Uzay Teleskobunu Fransız Guyanası Kourou’dan havalanan bir Rus Soyuz roketiyle fırlatmaya hazırlanıyordu. Ancak Rusya’nın Ukrayna’yı işgalinin ardından, bu planlar çöktü ve Öklid’i uzaya uçmadan bıraktı.

Geçtiğimiz Temmuz ayında, Avrupa Uzay Ajansı, şirketin Falcon 9 roketinin olası bir fırlatma olasılığı hakkında SpaceX’e başvurdu. Yıl sonunda sözleşmeler yürürlükteydi ve ekip Cumartesi lansmanı ile ilerleyebildi.

Avrupa Uzay Ajansı bilim projeleri başkanı Mike Healy, “SpaceX’e çok büyük bir teşekkür borçluyuz” dedi. “Onlar olmadan uydumuz iki yıl boyunca Dünya’da kalacak.”

Öklid, Dünya’dan yaklaşık bir milyon millik bir uzay bölgesine – Lagrange Noktası 2 – Güneş ve Dünya’nın yerçekiminin birleşerek uzay aracının minimum manevra ve yakıt kullanımı ile yerinde kalabileceği sakin bir bölge oluşturmak için bir araya geliyor. James Webb Uzay Teleskobu da L2’de çalışıyor.

4.760 kiloluk Euclid, mükemmele yakın 3 fit’e 11 inçlik bir birincil ayna ve iki araçla donatılmıştır: 600 megapiksel görünür ışık kamerası ve 64 megapiksel kızılötesi spektrofotometre. Teleskopun görüş alanı, dolunayın kabaca iki katı büyüklüğündedir.

Bir aylık kontrol ve kalibrasyon sürecinden sonra Euclid, Samanyolu dışındaki tüm alanı, galaksileri ve 10 milyar yıl öncesine ait galaksi kümelerini içeren gökyüzünün 15.000 kare derecesini haritalamaya başlayacak.

Çekimsel olarak yönlendirilen evrenin başlangıçtaki yavaşlamasından karanlık enerjinin ortaya çıkan hakimiyeti altında hızlanan bir genişleme çağına geçişi yakalayacaktır.

Avrupa Uzay Ajansı Öklid Projesi Bilim İnsanı Rene Leurige, “Öklid, tek seferde Hubble’ın başarabileceğinden çok daha geniş bir alan sunabilir” dedi. “Tüm ömrü boyunca, Hubble hiçbir zaman 100 derece kareden fazlasını kaplamadı ve Öklid bunu 10 günde yapabildi. Dolayısıyla, gökyüzü araştırmamızın boyutu olan 15.000 derece kareyi elde etmek için bu büyük gökyüzü görüntülerine ihtiyacımız var.”

Öklid’in gökyüzü haritasını tamamlaması, günde yaklaşık 100 gigabayt sıkıştırılmış veri veya görev boyunca tahmini 70.000 terabayt üretmesi altı yıl alacaktı.

Öklid Araştırma Konsorsiyumu üyesi Jason Rhodes, “iPhone’unuzda muhtemelen 10 megapiksel vardır” dedi. Yani iki Öklid kamera birlikte yaklaşık 700 megapiksele sahipler, altı yıl boyunca birkaç dakikada bir bu kameralarla fotoğraf çekeceğiz.

“Ancak gönderdiğimiz veri miktarı, işlemin sonunda tamamen arşivde olan veri miktarına kıyasla daha az ve bu binde bir başka faktör.”

ESA’nın bilim şefi Gaitee Hussain, bu görüntülerin 8 milyar galaksiyi içereceğini, “Zayıf mercekleme deneyi için bir buçuk ile iki milyar galaksi arasındaki en iyi seçilecek” dedi.

“Baktığımız galaksilerin mesafelerini anlamak için milyarlarca optik kırmızıya kaymaya ek olarak milyonlarca ve on milyonlarca spektral kırmızıya kayma toplayacağız” diye ekledi.

“Bu, yalnızca Dünya’ya veri iletimi için değil, aynı zamanda veri iletişimi açısından da büyük veri hızları anlamına geliyor… Bu, bugün fizik ve kozmolojideki tartışmasız temel soruyu yanıtlamak için gereken şey, yani Evren nedir? aslında yapılmış?”