Sonda Euclid podbije ciemną stronę wszechświata – 29.06.2023 o 05:06

To jedna z największych tajemnic astronomii: wszechświat składa się w 95% z dwóch tajemniczych, tajemniczych składników, o których prawie nic nie wiemy, a sonda kosmiczna Euclid spróbuje podnieść róg zasłony.

Misja Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) wystartuje w sobotę o 15:11 GMT z Cape Canaveral na Florydzie na pokładzie rakiety SpaceX Falcon 9.

Dwutonowa sonda zaprojektowana przez firmę Thales wyniesie Alenia Space do ostatecznej lokalizacji, 1,5 miliona kilometrów od Ziemi. Stamtąd Euclid, nazwany na cześć wynalazcy geometrii, narysuje trójwymiarową mapę wszechświata, obejmującą dwa miliardy galaktyk na jednej trzeciej sklepienia niebieskiego.

Trzecim wymiarem mapy będzie czas: przechwytując światło z galaktyk, którym dotarcie do nas zajęło nawet dziesięć miliardów lat, Euclid zagłębi się w przeszłość wszechświata, liczącą 13,8 miliarda lat.

Cel: zrekonstruować jego historię poprzez pocięcie jej na „kawałki czasu”, jak wyjaśnił podczas konferencji prasowej astrofizyk Yannick Millier, prezes 16-krajowej Unii Euclid.

W nadziei na ujawnienie śladów pozostawionych przez ciemną materię i ciemną energię podczas formowania się galaktyk.

Ciemna materia i ciemna energia mają nieznaną naturę, ale wydają się rządzić wszechświatem, a tylko 5% składa się z „zwykłej” widzialnej materii. Brak wiedzy, który Giuseppe Racca, szef Euclid Expedition, opisuje jako „kosmiczne zażenowanie”.

– 'Wszystko dzieje się za szybko’ –

Bez tego naukowcy nie mogą wyjaśnić, jak działa wszechświat. Tajemnica sięga lat 30. XX wieku, kiedy szwajcarski astronom Fritz Zwicky, obserwując gromadę galaktyk w komie, postawił hipotezę, że duża część jej masy jest niewidoczna.

Po prawie 100 latach zapanował konsensus, że istnienie tej brakującej substancji – zwanej czernią, ponieważ ani nie pochłania, ani nie odbija światła – stało się czarne. „Kiedy patrzymy na wierzchołek góry lodowej, czegoś nie rozumiemy: wszystko dzieje się za szybko” – podsumowuje David Elbaz, członek Euclid Collaboration.

Prędkość rotacji gwiazd wewnątrz galaktyk – w tym naszego Słońca – jest tak duża, że ​​muszą zostać z nich wyrzucone, „jak rakieta odrywająca się od ziemskiej grawitacji i startująca” – wyjaśnia AFP astrofizyk z Urzędu Energii Atomowej . Jednak tam zostają. „Wywnioskowaliśmy, że utrzymuje go dodatkowy ciężar”, jak cement.

Pod koniec lat 90. astronomowie odkryli drugą anomalię na skalę całego wszechświata: galaktyki coraz szybciej oddalają się od siebie pod wpływem siły odpychającej zwanej ciemną energią.

To przyspieszenie rozszerzania się wszechświata miało rozpocząć się sześć miliardów lat temu. Cofając się o 10 miliardów lat, Euclid mógł zaobserwować i lepiej zidentyfikować pierwsze efekty ciemnej energii, mają nadzieję jego projektanci.

– balon –

Ale jak dostrzegamy to, co niewidzialne? Mierząc jego brak, poprzez efekt wypaczenia zwany soczewkowaniem grawitacyjnym: światło z odległego obiektu, takiego jak galaktyka, niedostrzegalnie załamuje się przez widoczną i ciemną materię, którą napotyka w drodze do obserwatora.

„Odejmując widzialną materię, możemy + obliczyć + obecność ciemnej materii”, wyjaśnia Giuseppe Racca.

„Oglądając ten film o wypaczeniach w historii wszechświata, zrozumiemy, jak zachowuje się ciemna energia” – dodaje David Elbaz.

Naukowiec dokonuje porównania do balonu, na którym rysuje flamastrem linie „aby zobaczyć, jak szybko balon się nadmuchuje” – co pozwala zrozumieć działanie ciemnej materii. Jeśli chodzi o ciemną energię, to oddychanie sprawia, że ​​balon się nadmuchuje.

Euclid ma na pokładzie dwa instrumenty: kamerę w świetle widzialnym (VIS) i kamerę spektroskopową w bliskiej podczerwieni (NISP).

Według Yannicka Melliera to bezprecedensowe mapowanie będzie stanowić „kopalnię złota astrofizyki” pozwalającą na badanie kształtu galaktyk, narodzin gromad, czarnych dziur…

I może pomóc naukowcom w końcu zdobyć tajemnicze, niewykrywalne cząstki, które tworzą ciemną materię.

Kosztująca 1,5 miliarda euro misja europejska powinna trwać co najmniej do 2029 roku.