欧几里得太空望远镜发布其第一批观测图像

原创 哈尔鲍曼9000 科学剃刀

欧几里得拍摄的首批图像之一显示了英仙座星系团，这是一组由数千个星系组成的星系，距离地球2.4亿光年。最近的星系表现为漩涡结构，而数十万个背景星系仅作为光点可见。图片来源：ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA，J.-C.Cuillandre（CEA巴黎萨克雷），G.安塞尔米；CC BY-SA 3.0 国际教育组织

欧几里得任务将调查暗物质和暗能量的奥秘，于11月7日星期二发布了前五张科学图像。该天文台由欧洲航天局（ESA）领导，美国宇航局（NASA）提供，计划于2024年初开始定期科学操作。

这些新图像包括数千个遥远星系的大型星系团的视图，两个邻近星系的特写镜头，一组被引力束缚的恒星，称为球状星团，以及星云（恒星形成的空间中的气体和尘埃云）——所有这些都以鲜艳的色彩描绘。

“欧几里得天文台将发现一个科学发现的宝库，这些发现将在未来几年内被全世界使用，包括美国科学家，”华盛顿NASA总部科学任务理事会副局长Nicola Fox说。

距离地球约1100万光年的螺旋星系IC 342位于银河系拥挤的平面后面：尘埃，气体和恒星从我们的视野中掩盖了它。欧几里得使用其近红外仪器窥视尘埃并对其进行研究。图片来源：ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA，J.-C.Cuillandre（CEA巴黎萨克雷），G.安塞尔米；CC BY-SA 3.0 国际教育组织

“美国宇航局和欧空局正在为美国宇航局即将推出的南希·格雷斯·罗曼太空望远镜的宇宙学新时代铺平道路，该望远镜将建立在欧几里得所学的基础上，还将调查我们太阳系外围的物体，发现数千颗新行星，探索附近的星系等等。

欧几里得号于7月1日从佛罗里达州卡纳维拉尔角发射升空，然后行驶了近100万英里到达其有利位置。经过一段时间的调试（仪器和其他组件的测试），太空望远镜的性能符合预期。

美国宇航局位于南加州的喷气推进实验室为欧几里得航天器的一台仪器提供了关键硬件。此外，美国宇航局还建立了一个位于美国的欧几里得科学数据中心，美国宇航局的科学团队将与其他欧几里得科学家一起研究暗能量、星系演化和暗物质。

星系NGC 6822距离地球160万光年。欧几里得能够在大约一小时内以高分辨率捕捉到整个银河系及其周围环境的视图，这是地面望远镜或目标望远镜（如美国宇航局的韦伯望远镜）无法实现的。图片来源：ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA，J.-C.Cuillandre（CEA巴黎萨克雷），G.安塞尔米；CC BY-SA 3.0 国际教育组织

该机构的南希·格雷斯·罗曼（Nancy Grace Roman）任务还将研究暗能量，以与欧几里得互补的方式。任务规划者将利用欧几里得的发现来为罗曼的暗能量工作提供信息。

调查黑暗的宇宙

在计划中的六年任务中，欧几里得将制作迄今为止最广泛的宇宙3D地图，覆盖近三分之一的天空，包含数十亿个星系，距离地球达100亿光年。

马头星云，也被称为巴纳德33，是猎户座的一部分。它距离地球约1,375光年，是离地球最近的巨型恒星形成区域。通过拍摄这张照片的欧几里得，科学家们希望找到许多暗淡的、以前从未见过的木星质量的行星，以及婴儿恒星。图片来源：ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA，J.-C.Cuillandre（CEA巴黎萨克雷），G.安塞尔米；CC BY-SA 3.0 国际教育组织

为此，Euclid需要宽阔的视野，这使得这些新图像能够覆盖相对较大的区域。通过这种方式，Euclid与美国宇航局的詹姆斯韦伯太空望远镜等目标天文台不同，后者在任何时候都专注于天空的较小区域，但通常提供更高分辨率的图像。像欧几里得这样的宽视场天文台可以比目标望远镜更快地观测大片天空。此外，与以前的巡天任务相比，欧几里得具有更高的分辨率，这意味着它将能够在每张图像中看到比以前的望远镜更多的星系。

例如，欧几里得的广阔视野能够在一张图像中捕捉到整个英仙座星系团，以及它之外的许多星系。英仙座距离地球2.4亿光年，是宇宙中已知的最大结构之一。欧几里得的完整调查最终将覆盖比这张图像大30,000倍的区域。

望远镜的巡天方法对于研究暗能量是必要的，暗能量是我们宇宙加速膨胀背后的神秘驱动力。虽然引力应该将宇宙中的所有东西拉在一起，但一切都在越来越快地分开。“暗能量”是科学家用来描述这种无法解释的膨胀的术语。

这张闪闪发光的图像显示了欧几里得对球状星团的看法 - 一组没有完全形成星系的引力束缚恒星 - 称为NGC 6397。没有其他望远镜可以在一次观测中捕获整个球状星团，并区分其中如此多的恒星。图片来源：ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA，J.-C.Cuillandre（CEA巴黎萨克雷），G.安塞尔米；CC BY-SA 3.0 国际教育组织

为了研究这种现象，科学家们将绘制另一个宇宙奥秘暗物质的存在图。这种看不见的物质只能通过其对“常规”物质和周围物体（如恒星、星系和行星）的引力作用来观察。

暗物质在宇宙中的常见程度是普通物质的五倍，因此，如果暗能量对宇宙的广泛影响随着时间的推移而发生变化，那么这种变化应该记录在暗物质在整个宇宙中的大尺度分布方式中，欧几里得的3D地图应该捕捉到它。

“欧几里得的第一张图像标志着研究暗物质和暗能量的新时代的开始，”JPL的欧几里得项目科学家Mike Seiffert说。“这是第一台专门用于暗宇宙研究的太空望远镜，我们将从中获得的数据规模将不同于我们以前拥有的任何东西。这些都是巨大的谜团，所以对于国际宇宙学界来说，看到这一天终于到来是令人兴奋的。 图片来源：NASA

美国宇航局的罗马任务将研究比欧几里得更小的天空部分，但它将提供数亿个星系的更高分辨率图像，并更深入地观察宇宙的过去，提供补充信息。计划于2027年5月推出。

来自新欧几里得图像的数据现在可供科学界使用，预计分析这些数据的科学论文将随之而来。随着任务的进展，Euclid的数据库将增长。新批次将每年发布一次，并将通过位于西班牙欧空局欧洲空间天文中心的天文科学档案馆向全球科学界提供。

原标题：《欧几里得太空望远镜发布其第一批观测图像》

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