Euclid, potężny teleskop kosmiczny, który „może podważyć teorię względności”!

W 2023 roku sonda Juice do Jowisza i jego światów nie będzie jedyną misją kosmiczną ESA, która zostanie wystrzelona. W lipcu wystartuje Euclid, unikalny teleskop kosmiczny zaprojektowany specjalnie do „obserwacji” i badania ciemnej energii i ciemnej materii. Aby zrozumieć tę ekscytującą misję, poznaliśmy Stéphanie Escoffier, dyrektor ds. badań w CNRS i francuską specjalistkę od mrocznego wszechświata.

Euclid to wyjątkowy satelita do bezprecedensowej misji, która powinna umożliwić nam ” Lepsze zrozumienie ciemnego wszechświata, tj. ciemnej materii i ciemnej energii, o której bardzo niewiele wiadomo o jej prawdziwej naturze Sama ciemna energia stanowi 69% wszechświata, podczas gdy ciemna materia to 26%.Pozostałe 5% to zwykła materia, czyli gwiazdy, galaktyki, obłoki gazu i my!Innymi słowy, rozumiemy tylko 5% wszechświat!

Jeśli jesteśmy przekonani o istnieniu tego ciemnego wszechświata, to po prostu Widzimy i możemy zmierzyć skutki działania ciemnej materii i ciemnej energii To może kierować Nasze poszukiwania i pomóż nam odkryć, co leży poza tym mrocznym wszechświatem Konkretnie, w sumie Ciemna energia jest odpowiedzialna za przyspieszenie wszechświata, podczas gdy ciemna materia wpływa na grawitację obiektów „.

Ze swoim teleskopem o średnicy 1,2 metra i dwoma instrumentami optycznymi, kamerą obserwującą w świetle widzialnym i spektrofotometrem w bliskiej podczerwieni, Euclid” Będzie monitorować wszechświat od teraz do 10 miliardów lat temu, kiedy formowały się pierwsze gwiazdy i galaktyki Ściśle mówiąc, Euklides nie „obserwowałby” bezpośrednio czegoś, co wciąż jest dla nas nieznane, ale aby nadać sens temu nieznanemu światu, Euclid obserwował widzialne obiekty w niespotykanych dotąd proporcjach i skalach „.

Euclid będzie prowadził swoje obserwacje z orbity wokół punktu Lagrange’a L2 układu Słońce-Ziemia, 1,5 miliona kilometrów od Ziemi naprzeciw Słońca. Start zaplanowano na lipiec na pokładzie rakiety nośnej SpaceX Falcon 9. Będzie to pierwszy i na pewno nie ostatni przypadek powierzenia przez Europejską Agencję Kosmiczną jednej ze swoich misji (koszt 1,4 mld dolarów) firmie SpaceX. Satelita będzie potrzebował miesiąca, aby osiągnąć swoją ostateczną pozycję. Obserwacje naukowe powinny rozpocząć się w październiku 2023 r. po dwumiesięcznym okresie walidacji działania przyrządu. Misja ma zakończyć się jesienią 2029 roku po sześciu latach obserwacji, z możliwością przedłużenia o kolejny rok.

Rekonstrukcja rozkładu ciemnej materii

Aby odkryć naturę tej tajemniczej energii, Euclid zmierzy zniekształcenie prawie dwóch miliardów galaktyk spowodowane obecnością ciemnej materii. W rzeczywistości światło emitowane przez te galaktyki tło Jest wypaczony przez grawitacyjne oddziaływanie ciemnej materii między nimi a Ziemią. ” Efekt ten jest znany jako soczewkowanie grawitacyjne. Gdzie ciemna materia działa jak soczewka. Pomiar bardzo słabych zniekształceń obecnych na obrazach uzyskanych przez Euclid pozwoliłby dowiedzieć się, jak tajemnicza ciemna materia jest rozłożona we wszechświecie i jak ewoluuje w czasie. I wiemy, że ta ciemna materia jest bardzo rozległa: ” Mówimy o halo ciemnej materii, w przeciwieństwie do gwiazd gromadzących się wokół jądra galaktycznego (żarówki). „.

Siła stojąca za rozszerzaniem się wszechświata

W analogii wykorzystane zostaną również obserwacje Euklidesa. Jak zmieniało się tempo ekspansji w ciągu ostatniego miliarda?„lata Cenna informacja dla zrozumienia, dlaczego Wszechświat rozszerza się w tak szybkim tempie od Wielkiego Wybuchu. Największe tajemnice kosmologii, aby zrozumieć, dlaczego wszechświat się rozszerza„przyśpieszony Powinieneś wiedzieć, że zaraz po Wielkim Wybuchu wszechświat rzeczywiście doświadczył „krótkiego okresu bardzo szybkiej ekspansji” (okres inflacji), po którym nastąpił „ Drugi etap przyspieszenia wymaga siły napędowej, którą astrofizycy nazywają ciemną energią „.

Teorię względności można kwestionować!

Jak widzieliśmy, Euklides musiałby odpowiedzieć na „ Kilka fundamentalnych pytań lub przynajmniej kilka odpowiedzi na temat natury tej ciemnej materii„Pochodzenie„przyśpieszenie„istnienie Pewni danych pochodzących z Euclid, naukowcy będą w stanie to zrobić Wywnioskować, w jaki sposób rozmieszczone są duże struktury„wszechświat r„zbudowany w całym„Kosmiczna historia Pomoże im to określić, jak szybko. Takie struktury rosną, co da silne ograniczenia natury i ilości ciemnej materii i ciemnej energii„istnienie „.

Jednak Stephanie Escoffier rozważa kilka scenariuszy, z których niektóre przewidują, że „ Tajemnicza ciemna energia może podważyć teorię względności Do tego potrzebny będzie ok Niezgoda między obserwacjami Euklidesa a tym, co przewiduje ogólna teoria względności Ale jeszcze tam nie jesteśmy. Inne scenariusze mogą być bardziej ograniczone do naszej wiedzy. W rzeczywistości w „ Przesuwając granice dokładności za daleko, może skierować nas na inną ścieżkę, wskazując nam kierunek, w którym mamy patrzeć ! Ale najgorszy scenariusz jest taki, gdzie jesteśmy Dokładniej mierzy stałą kosmologiczną i ciemną materię, nie będąc bardziej świadomym tego, czym jest ten ciemny wszechświat „.