Bu hafta sonu, Avrupa Uzay Ajansı’nın (ESA) Öklid misyonunun lansmanına tanık oldu: karanlık madde ve karanlık enerjinin gizemlerini ortaya çıkarmayı amaçlayan bir uzay teleskobu. 1.2 metrelik teleskobuyla birlikte 2.2 tonluk uzay aracı, SpaceX Falcon 9 roketi ile uzaya taşındı ve şu anda güneş etrafındaki yörüngesine doğru ilerliyor.
Misyonun başlangıçta Avrupa’nın Fransız Guyanası’ndaki uzay üssünden bir Rus Soyuz roketi kullanılarak fırlatılması planlanmıştı, ancak Rusya’nın Ukrayna’yı işgalinin ardından ESA ile Rusya arasındaki işbirliği durduruldu. Bunun yerine, teleskop Florida’daki Cape Canaveral Uzay Kuvvetleri İstasyonundan fırlatıldı ve 1 Temmuz Cumartesi günü 00:11 AM ET’de kalktı.
Teleskop, James Webb Uzay Teleskobu ve diğer uzay teleskopları tarafından kullanılan aynı yörünge olan ikinci Lagrange noktası olan L2 adı verilen bir yörüngeye doğru gidiyor. Bu yörünge, evrenin son derece ayrıntılı gözlemlerini toplamayı amaçlayan Öklid gibi bir görev için özellikle önemli olan yüksek stabilite sunar.
Euclid, L2’ye dört hafta içinde varmalı, ardından Ekim ayı başlarında bilimsel gözlemlere başlamadan önce iki aylık hazırlıklar yapmalıdır.
Öklid, evrenin hem geniş hem de derin araştırmalarını gerçekleştirecek, görüntüleri bir araya getirerek evrenin bir haritasını oluşturacak ve iki gizemli kavram hakkında bilgi edinmeye yardımcı olacak: var olan her şeyin yaklaşık yüzde 27’sini oluşturan karanlık madde ve onu oluşturan karanlık enerji. evrenin yaklaşık yüzde 68’i için. Gözleyebildiğimiz her atom, molekül ve madde parçası, sıradan veya baryonik madde olarak bilinen kalan yüzde 5’lik küçük kısmı oluşturur.
Teleskop, James Webb Uzay Teleskobu tarafından kullanılan aynı yörüngeye gidiyor
Galaksilerin hareketleri ve evrenin genişleme şekli nedeniyle karanlık madde ve karanlık enerjinin var olması gerektiğini biliyoruz. Bununla birlikte, karanlık madde ışıkla etkileşime girmediği ve karanlık enerji bilinmeyen bir enerji şekli olduğu için incelenmesi son derece zordur. Bu yüzden onların kanıtlarını bulmak için çok geniş bir ölçekte bakmamız gerekiyor.
ESA Euclid Proje Yöneticisi Giuseppe Racca bir basın toplantısında “Kozmoloji yapmak ve kozmosu bir bütün olarak gözlemlemek istiyorsanız, büyük bir anket yapmanız gerekir” dedi. “Ve Öklid, çok kısa bir sürede gözlemlenebilen evrenin çoğunu kapsayacak şekilde çok geniş açılı bir teleskopla özel olarak tasarlandı.”
Öklid teleskopu, altı yıllık görevi boyunca gökyüzünün yüzde 36’sını tarayacak ve teleskopun çok geniş bir görüş alanına sahip olduğu kadar geniş bir alanı gözlemleyecek. Bu, teleskopla gözlemlenebilen gökyüzü miktarını ifade eder ve Öklid’in durumunda görüş alanı, ayın boyutunun 2,5 katıdır.
Bunu, örneğin, ayın yalnızca 1/12’si büyüklüğünde bir görüş alanına sahip olan Hubble Uzay Teleskobu ile karşılaştırın. Hubble, galaksiler veya bulutsular gibi nesneleri çok detaylı bir şekilde görüntüleyebilir, ancak Öklid ile karşılaştırılabilir bir gökyüzü alanını incelemek Hubble’ın yaklaşık 1000 yılını alır.
Galaksilerin hareketleri ve evrenin genişleme şekli nedeniyle karanlık madde ve karanlık enerjinin var olması gerektiğini biliyoruz.
Öklid’in neden gökyüzünün sadece üçte birinden fazlasını inceleyeceğini merak ediyorsanız, bunun nedeni uzak gökadaları gökyüzünün diğer bölgelerinde görmenin imkansız olmasıdır, çünkü bu uzak nesneler daha yakın yıldızlar ve bizimki içindeki toz tarafından engellenmiştir. gökada.
Öklid’in iki enstrümanı olacaktır: görünür ışık dalga boyunda çalışan VISible enstrümanı veya VIS ve yakın kızılötesinde çalışan Yakın Kızılötesi Spektrometre ve Fotometre veya NISP. Bu dalga boylarının her ikisinin de kapsanması, araştırmacıların kırmızıya kayan galaksileri görmelerini sağlar, yani bizden uzaklaştıklarından, onlardan gelen ışık tayfın kırmızı ucuna doğru kayar.
Öklid gözlemleri, her iki araçtan elde edilen gözlemleri birleştirerek evrendeki görünür maddenin dağılımını gösteren bir 3B harita oluşturmak için kullanılabilir.
Ancak karanlık madde görünmez – bu yüzden incelenmesi çok zordur. Doğrudan gözlemlenemez, ancak görebildiğimiz maddenin dağılımına bakılarak varlığı anlaşılabilir.
Euclid Projesi Bilim İnsanı René Laureijs, “Karanlık enerji ve karanlık madde, görünür evrendeki nesnelerin görünümünde yaptıkları çok ince değişikliklerle kendilerini açığa vuruyor” dedi.
Öklid tarafından karanlık enerji ve karanlık maddeyi incelemek için kullanılan iki ana yöntem, zayıf mercekleme ve galaksi kümelemesi olacaktır. Aynı şeyi incelemek için iki yöntem kullanmak, araştırmacıların sonuçlarını birbirlerine göre kontrol etmelerini sağlar ve umarız daha doğru bulgulara yol açar.
Yerçekimsel mercekleme, galaksiler veya galaksi kümeleri gibi çok büyük nesnelerin yerçekiminin uzay-zamanı büktüğü, bir büyüteç gibi davrandığı ve ön plandaki nesnenin arkasındaki uzak nesnelerden gelen ışığı değiştirdiği bir etkidir.
Bilim adamları bu mercekleme etkisinin ne kadar güçlü olduğunu görerek ön plandaki nesnenin kütlesini hesaplayabilir ve bu hesaplanan kütleyi ön plandaki gökadadaki görünür maddenin kütlesiyle karşılaştırabilirler. Hesaplanan ve gözlemlenen kütleler arasında büyük bir fark varsa, bu, ön planda büyük miktarda karanlık maddenin varlığını gösterir.
Diğer etki, galaksi kümelenmesi, galaksilerin evren boyunca üç boyutta nasıl dağıldığını ifade eder. Evren genişledikçe galaksiler bizden uzaklaşıyor ve bu da kırmızıya kaymaya neden oluyor. Bilim adamları, baryon akustik salınımları adı verilen bir fenomeni kullanarak bir galaksinin gerçek mesafesini kırmızıya kaymasıyla karşılaştırabilirler ve bu, evrenin ne kadar hızlı genişlediğini gösterebilir – bu doğrudan karanlık enerjiyle ilgilidir.
çünkü uzaktaki galaksileri gökyüzünün diğer bölgelerinde görmek imkansızdır.
Kombinasyon halinde, bu yöntemler kozmologların karanlık madde ve karanlık enerji hakkında her zamankinden daha fazla şey öğrenmesine yardımcı olacaktır. Öklid, verileri toplamak için görevi boyunca 12 milyar nesneden yaklaşık 1 milyon görüntü alacak. Bu, bizi bu anlaşılması zor olguları hem saptayıp inceleyebilmeye hem de çevremizdeki evrenin bileşimini anlamaya bir adım daha yaklaştırmalıdır.
Laureijs, “Bir uzay teleskobundan daha fazlası,” dedi, “gerçekten bir karanlık enerji detektörü.”