Всім вітання!
Мене звати Максим Ціж. Я науковий працівник Астрономічної обсерваторії Львівського університету та факультету фізики та астрофізики Болонського університету (Італія). Я вирішив завести блог на AlphaCentauri і мій перший допис буде присвячений космічному апарату “Евклід” (Euclid), що покине нашу планету вже в цю суботу, 1 липня. У перші частині оглянемо наукові цілі місії. Разом поцікавимось для чого земляни запускають ще один оптичний телескоп в космос і що він там досліджуватиме! Поїхали!
Евклід – середнього класу («М-клас») і є частиною кампанії «Cosmic Vision», що реалізується Європейським космічним агенством (ESA). Рішення про запуск місії були прийнято в 2011 з початковим бюджетом в 500 млн. євро.
Основною задачою Евкліда є вивчення глибокого космосу. Цей телескоп робитиме глибокі і широкі огляди неба, спостерігаючи за галактиками з червоним зміщенням до z=2, що відповідає (в моделі Лябмда-CDM) погляду в минуле аж на 10 млрд. років. В планах місії – проспостерігати більше третини неба оптичним телескопом з апертурою головного дзеркала в 1.2 м (в Хаббла – 2.4 м, в Вебба – 6.5 м). Телескоп має широке поле зору (0.5 квадратних градуси проти 0.0805 в Хаббла та 0.15 в Вебба), що і потрібно для великих рівномірних оглядів.
Три основні напрями досліджень: спектри далеких галактик, гравітаційне лінзування і баріонні акустичні осциляції.
З спектрами все просто – одна з камер телескопу (близько-інфрачервона) обладнана потужним спектрометром. За спектром галактики можна дуже точно встановити її червоне зміщення, і отже, дуже точно розмістити її на шкалі часу – тобто відстані до Землі. Це дозволить відкартографувати значну частину Всесвіту з безпрецендентною точністю. А ще – перевірити які хімічні елементи присутні в цих галактиках.
Гравітаційне лінзування – це ще одне дуже важливе для такого завдання явище. Слабке гравітаційне лінзування дозволяє відтворити розподіл матерії, що утворює поле лінзування, навіть якщо вона не випромінює світла – тому така карта враховуватиме і присутність темної матерії (технічно точний термін – прозорої-і-невипромінюючої), якої, згідно тіє ж моделі Лябмда-CDM є приблизно в 4 рази більше ніж звичної нам світної. Крім цього це знов перевірка теорії відносності Айнштайна, і відсів альтернативних теорій (наприклад f(R) гравітацій).
Нарешті, в розподілі матерії присутні піки баріонних акустичних осциляцій. Вони присутні в спектрі потужності (тобто фур’є образі, з деякими нюансами) кореляційної функції галактик та їхні скупчень. Їх дослідження допоможе уточнити вже саму модель Лябмда-CDM – і дізнатись більше вже й про темну енергію.
Крім цього, перед місією стоїть завдання дослідження такого поняття як Cosmic web та галактичної еволюції. Оптична камера телескопу має високу кутову роздільну здатність. Не лише спектр, але й форми галактик будуть добре відзнимковані. Очікується, що Евклід побачить більше 1.5 мільярдів галактик (всього їх у видимому Всесвіті – кілька сотень мільярдів, це нижня оцінка), для 50 мільйонів із них буде знято спектр. В найбільшому на сьогодні каталозі галактик за оглядом SDSS їх всього 800 млн. Тобто, кількість буде збільшена майже вдвічі! А найтьмяніші з них будуть аж 26.2 зоряної величини у видимому спектрі (що трохи гірше за можливості Хаббла та Вебба – але знов згадайте ширину огляду). Маючи такий детальний огляд, вчені зможуть прослідкувати за еволюцією галактик – які типи переважали в який час, як на еволюцію впливало оточення галактики – тобто те чи була вона у порожнині (войді) чи в густому середовищі. Їхнє взаємне положення в просторі і утворює Космічну павутину (Cosmic web), дослідженням якої я зараз і займаюсь. Так називають складну систему войдів, філаментів, та стін з галактик, яка утворилась під дією гравітації, розширення Всесвіту і баріонної взаємодії матерії. Все це буде повязно в деталях з такими спостережуваними величинами як поверхнева яскравість, спектр і форма галактик, що допоможе нам зрозуміти ці велетенські структури значно краще.
В цілому, вся сіль місії в тому що це перший спеціалізований “космологічний” телескоп. Він не буде відволікатись на туманності, екзопланети, зірки. Широкі та глибокі огляди неба – це його єдине завдання, на відміну від інших оптичних та інфрачервоних космічних телескопів. Якщо у вас є запитання – задавайте їх в коментах, спробуємо на них відповісти разом. Друга частина, якщо ця Вам зайде), буде про технічні деталі апарату.
Більше астроцікавинок можна знайти на моєму тг-каналі Deep Dark UA. Додавайтесь!
UPD. Вийшли друга і третя частини!