Европейское космическое агентство (ESA) опубликовало крупнейший на сегодняшний день массив данных миссии космического телескопа Euclid. Он включает наблюдения более чем 900 млн галактик и станет основой для создания самого масштабного трехмерного атласа Вселенной. Проект также призван помочь ученым разобраться в природе темной материи и темной энергии - двух загадочных компонентов, определяющих структуру и эволюцию космоса. Об этом сообщает Reuters.

Опубликованные 12 ноября данные охватывают около 13 месяцев наблюдений и занимают 1,7 петабайта, или 1,7 млн гигабайт. Телескоп исследовал участок неба, площадь которого примерно в 9500 раз превышает видимый с Земли размер Луны.

Euclid был запущен в 2023 году с космодрома во Флориде. Его главная задача - проследить, как Вселенная расширялась и как формировалась ее крупномасштабная структура на протяжении миллиардов лет. К 2031 году миссия должна создать крупнейшую в истории трехмерную карту космоса, охватив более трети небесной сферы.

«Euclid будет не просто получать двухмерные изображения галактик на небе, но и измерять расстояние до них - третье измерение. Это позволит определить, где галактики находились в пространстве и времени на протяжении 10 млрд лет», - пояснила научный руководитель проекта Euclid в ESA Валерия Петторино.

Как телескоп исследует невидимую часть Вселенной

Одна из ключевых задач миссии - изучение так называемой космической паутины. Галактики распределены в пространстве не случайным образом: они собираются в скопления и вытянутые структуры - нити, между которыми располагаются огромные области почти пустого пространства. Ученые называют эту сеть космической паутиной.

Ее структура и изменения со временем зависят от свойств темной материи и темной энергии. По словам Петторино, восстановление этой картины позволит лучше понять, как распределены эти компоненты и какую роль они играют в эволюции Вселенной.

Согласно современным оценкам, обычная материя - звезды, планеты, газ и пыль, составляет лишь около 5% содержимого Вселенной. На темную материю приходится примерно 27%, а на темную энергию - около 68%. Темная материя проявляет себя через гравитационное воздействие на галактики и другие космические объекты, тогда как темная энергия, как считается, отвечает за ускоренное расширение Вселенной. Ни одна из них не излучает и не поглощает свет, поэтому непосредственно наблюдать их невозможно.

Euclid будет изучать эти явления, в частности, с помощью эффекта гравитационного линзирования. Он возникает, когда свет от далекой галактики проходит рядом с массивным объектом на переднем плане и искривляется под действием его гравитации. По характеру и силе искажения света можно судить о количестве материи в объекте, в том числе о присутствии невидимой тёмной материи.

15 тысяч гравитационных линз и 60 миллионов квазаров

В новом массиве данных обнаружено около 15 тыс. кандидатов в сильные гравитационные линзы. Это больше, чем общее количество подобных объектов, найденных за предыдущие 50 лет.

«Гравитационные линзы - это природные весы. То, насколько сильно искривляется свет, показывает, сколько материи содержит галактика, включая невидимые компоненты, такие как темная материя», - отметила аспирантка по астрофизике Портсмутского университета и участница консорциума Euclid Натали Лайнс.

По её словам, большое количество таких объектов позволит исследовать распределение тёмной материи внутри галактик и лучше понять, как галактики формируются и меняются на протяжении космической истории.

Телескоп также обнаружил около 60 млн квазаров - чрезвычайно ярких центральных областей галактик, энергия которых связана с активностью сверхмассивных черных дыр. Некоторые из них существовали, когда Вселенной было всего около 5% от ее нынешнего возраста. Свет от этих объектов начал свой путь к Земле примерно 13 млрд лет назад.

Одно из преимуществ Euclid - возможность получать четкие изображения на огромных участках неба. Наземные телескопы способны охватывать большие пространства, однако качество наблюдений ограничивает земная атмосфера. Космические телескопы Hubble и James Webb дают высокую детализацию, но исследуют сравнительно небольшие участки космоса. Euclid сочетает широкое поле обзора с высокой четкостью изображений, что особенно важно для обнаружения редких объектов, включая сильные гравитационные линзы.

Нынешний массив данных охватывает около 14% всей площади неба, которую Euclid должен исследовать в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах в течение шестилетней миссии. Следующий этап публикации данных запланирован на 2027 год. Тогда ожидаются и первые научные результаты, непосредственно посвященные свойствам тёмной материи и темной энергии.