Istraživači iz Europske unije očekuju iznimne spoznaje o galaksijama kroz proučavanje misteriozne energetske sile. Novi moćni europski svemirski teleskop Euclid mogao bi astronomima pružiti ključ za odgovor na jedno od najdugovječnijih pitanja: hoće li se širenje svemira nastaviti u nedogled?
Kako prenosi Horizon magazine, teleskop Euclid, lansiran 1. srpnja 2023. godine, promatra našsvemir s lokacije 1,5 milijuna kilometara od Zemlje. Opremljen za promatranje u bliskom infracrvenom i vidljivom spektru svjetlosti, Euclid će snimiti slike otprilike 10 milijardi galaksija u nastojanju da razumije tamnu energiju – pokretača širenja svemira – i tamnu tvar, koja čini tri četvrtine sve tvari u svemiru.
Misteriozni dvojac Tamna energija, tajanstvena sila za koju se vjeruje da je pokretač širenja svemira od samog Velikog praska prije 13,8 milijardi godina, ostaje enigma. Tamna tvar, nevidljivi oblik primijećen kroz svoje gravitacijske učinke na galaksije, do sada nije izravno detektirana.
“Ovo su zaista dva tajanstvena elementa u našem svemiru,” ističe profesor Henk Hoekstra, istraživač opservacijske kosmologije na Sveučilištu u Leidenu, Nizozemska. “Zapravo nemamo pojma što su.”
U strukturi svemira, 68% pripada tamnoj energije, 27% tamnoj tvari, a samo 5% običnoj tvari.
Euclid, nazvan po antičkom grčkom matematičaru Euclidu
Euclid, nazvan po antičkom grčkom matematičaru Euclidu, osnivaču geometrije, stvoren je da se suoči s izazovom u fizici: razumjeti strukturu svemira koja proizlazi iz tamne tvari i tamne energije od početka vremena s neviđenom preciznošću. Snaga teleskopa Euclid omogućit će mu da otkrije i druge misterije svemira – od proučavanja planeta koji orbitiraju oko udaljenih zvijezda do otkrivanja objekata manjih od zvijezda rasprostranjenih po Mliječnoj stazi.
“Iskoristit ćemo jedinstvene sposobnosti Euclida,” rekao je profesor Eduardo Martin, glavni istraživač na Institutu za astrofiziku Kanarskih otoka u Španjolskoj.
Hoekstra vodi istraživački projekt, financiran od strane EU, koji koristi jedinstvene slike koje pruža samo Euclid za istraživanje tamnog svemira. Projekt pod nazivom Opservacijska kosmologija pomoću velikih slikovnih istraživanja (OCULIS) započeo je u rujnu 2023.
“U suštini, stvaramo golemu kartu raspodjele tvari u svemiru,” objašnjava Hoekstra.
Euclid će izraditi ovu kartu analizom savijanja svjetlosti oko galaksija, proces poznat kao gravitacijski lećenje. To će mu omogućiti mjerenje količine tamne tvari koja okružuje galaksije, a time i njezino širenje kroz svemir. Rezultat će biti poboljšano razumijevanje odnosa između galaksija i tamne tvari te broja zvijezda i količine plina u svakoj galaksiji.
Bolje razumijevanje tamne energije
Zahvaljujući ogromnom opsegu svemira koji Euclid promatra, bit će moguće bolje izmjeriti tamnu energiju – više u dva dana nego što je svemirski teleskop Hubble uspio tijekom 30 godina svog djelovanja u svemiru. Mjerenjem svake galaksije dobit će se nove informacije o stopi širenja svemira, koja trenutno iznosi oko 70 kilometara u sekundi, ali se čini da se ubrzava pod utjecajem tamne energije.
“U srcu Euclidove misije je temeljno pitanje zašto se širenje svemira ubrzava,” kaže Hoekstra. “Tu se mora kriti nova fizika. Testiramo je na višoj razini.”
Euclid je u potpunosti europska misija započeta 2011. godine. Izvorni plan Europske svemirske agencije (ESA) bio je lansiranje teleskopa 2022. godine ruskim raketama. Nakon Ruske invazije na Ukrajinu u veljači 2022., ESA je prekinula suradnju s Rusijom, a teleskop je premješten na SpaceX Falcon 9 raketu.
Euclid proučava svemir pomoću primarnog ogledala širine 1,2 metra i širokog vidnog polja. To znači da u svakoj snimljenoj fotografiji teleskop pokriva područje 2,5 puta veće od punog Mjeseca, što je idealno za proučavanje ne samo galaksija već i mnogo manjih objekata. To je područje posebnog interesa za Martina na Institutu za astrofiziku Kanarskih otoka.
Martin vodi zaseban EU financirani projekt koji koristi Euclid u potrazi za objektima manjim od zvijezda skrivenih u Mliječnoj stazi. Poznati kao substelarni objekti, ovi uključuju tijela poput smeđih patuljaka – propalih zvijezda koje nikada nisu stekle dovoljno mase za pokretanje fuzije u svojim jezgrama – i divovskih planeta mnogo puta većih od Jupitera.
Projekt pod nazivom SUBSTELLAR započeo je u siječnju 2023. i traje do kraja 2027. godine.
“Euclid otvara novu granicu u smislu velike pokrivenosti područja i iznimne kvalitete slike,” kaže Martin.
Za razliku od teleskopa poput Hubblea i James Webba, Euclid ima puno šire vidno polje. Zahvaljujući tome, Euclid bi trebao otkriti ogroman broj substelarnih objekata. Projekt predviđa otkriće 500.000 takvih objekata u roku od pet godina – 100 puta više nego što je dosad viđeno, prema Martinu.
To bi moglo uključivati prve substelarne objekte pronađene u vanjskim regijama Mliječne staze – u njegovom “halu” – koji su se možda formirali vrlo rano u 13-milijardnoj povijesti galaksije. Martin opisuje substelarne objekte kao nedostajuću kariku između planeta i zvijezda.
Euclid bi čak mogao otkriti planete
“Nećemo imati potpunu sliku o formiranju zvijezda i planeta dok ne shvatimo što se nalazi između,” rekao je.
Euclid bi čak mogao otkriti planete veličine Saturna koje orbitiraju oko nekih od ovih substelarnih objekata – nešto što nikada prije nije viđeno – kao i planete koje slobodno plutaju u svemiru, a ne da su zarobljene gravitacijom zvijezde ili smeđeg patuljka. Iako su već viđene druge slobodno plutajuće planete, Euclid bi trebao znatno unaprijediti otkrivanje njihovog broja i raznolikosti.
Primarna misija Euclida trajat će šest godina, s mogućnošću produženja promatranja u budućnosti. Nakon objave nekoliko testnih fotografija teleskopa u srpnju 2023., sada kreće puno znanstveno promatranje.
“Očekujemo više znanstvenih objava u narednim mjesecima,” napominje Hoekstra. “No, za prave znanstvene rezultate morat ćemo pričekati više od godinu dana jer smo još uvijek u ranoj fazi.”
Većina podataka iz Euclidovog istraživanja galaksija bit će objavljena u tri velika paketa, s prvim planiranim za 2026. godinu. Dok Hoekstra, Martin i mnogi drugi s nestrpljenjem očekuju spoznaje o svemiru koje će donijeti Euclid, barem jedan od njih predviđa mnoga iznenađenja na tom putu.
“Teško je predvidjeti neočekivano, ali moje iskustvo govori da se to događa,” zaključuje Martin. “Zadržat ćemo otvoren um.”
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram –t.me/kozmoshr
Pozdrav svima! Hvala što čitate Kozmos.hr! Ja sam Ivan i dugi niz godina pišem o svermiu, astronomiji, znanosti, povijesti i arheologiji, a imao sam priliku sudjelovati i u dokumentarcima Science Discovery-ja te History Channel-a.
