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學(xué)習(xí)園地


1999.感悟上天的無邊無際——宇宙天圖究竟多么大

看了這篇報(bào)道,似乎言之鑿鑿。但是地圖的說法顯然存在疑點(diǎn),怎么能說是地圖呢?確切的說,應(yīng)該稱之為“天圖或者叫天象”。

天外有天,人外有人。這就是“天”和“人”最準(zhǔn)確的結(jié)論,廣袤無垠,無邊無際,非人類能夠企及!

大道理

2024年10月23日21:17:45

2080億像素:歐幾里得任務(wù)發(fā)布第一張宇宙大地圖


2023年7月1日,歐洲航天局的歐幾里得(Euclid)任務(wù)從佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角發(fā)射,搭載SpaceX獵鷹9號(hào)火箭。作為歐空局宇宙視野(Cosmic Vision)計(jì)劃的一部分,這個(gè)中型任務(wù)的目的是觀察“黑暗宇宙”。這將包括觀測(cè)數(shù)十億個(gè)星系,最遠(yuǎn)可達(dá)100億光年,以創(chuàng)建有史以來最廣泛的宇宙3D地圖。這張地圖將使天文學(xué)家和宇宙學(xué)家能夠追蹤宇宙的演化,幫助解開暗物質(zhì)和暗能量的奧秘。

歐幾里得拍攝的第一批圖像是由歐幾里得在2023年11月和2024年5月發(fā)布的,這讓人們對(duì)它們的質(zhì)量有了初步的了解。2024年10月15日,歐幾里得的第一張宇宙大地圖在米蘭舉行的國(guó)際宇航大會(huì)(IAC)上公布。這張2080億像素的馬賽克拼圖包含了在2024年3月25日至4月8日之間進(jìn)行的260次觀測(cè),并提供了數(shù)百萬(wàn)顆恒星和星系的詳細(xì)圖像。這幅馬賽克圖只占?xì)W幾里得在其六年任務(wù)中所進(jìn)行的廣泛調(diào)查的1%,它讓我們得以一窺最終的地圖。

IAC 2024年會(huì)議于10月14日至18日在米蘭舉行,是第75屆大會(huì)年會(huì)。會(huì)議歡迎來自各空間機(jī)構(gòu)、研究部門和空間工業(yè)的8 000多名專家齊聚一堂,討論利用空間支持可持續(xù)性。ESA總干事約瑟夫·阿什巴赫和科學(xué)主任卡羅爾·蒙代爾在活動(dòng)期間展示了這幅馬賽克圖,其中包含了大約1億個(gè)來源,包括我們銀河系和其他星系中的恒星。

歐幾里得任務(wù)的主要目標(biāo)是測(cè)量暗物質(zhì)和暗能量對(duì)宇宙的潛在影響。這將有望解決天文學(xué)家們幾十年來一直在研究的問題。這一切始于20世紀(jì)60年代,當(dāng)時(shí)天文學(xué)家注意到星系的旋轉(zhuǎn)曲線與觀測(cè)到的它們所含物質(zhì)的數(shù)量不一致。這導(dǎo)致人們猜測(cè),一定有一個(gè)神秘的、看不見的質(zhì)量,光學(xué)望遠(yuǎn)鏡無法解釋(暗物質(zhì))。

到了20世紀(jì)90年代,由于古老的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè),天文學(xué)家還注意到宇宙膨脹的速度(哈勃-勒梅特常數(shù))隨著時(shí)間的推移而加速。通過觀察數(shù)十億個(gè)星系的形狀、距離和運(yùn)動(dòng),歐幾里得的3D地圖將提供對(duì)過去100億年間星系質(zhì)量和宇宙膨脹的最準(zhǔn)確估計(jì)。放大到馬賽克的深處(見下圖),可以看到銀河系的復(fù)雜結(jié)構(gòu),以及其他許多星系。

另一個(gè)有趣的特征是我們星系中恒星之間看起來像云的東西,在太空的背景下呈現(xiàn)淺藍(lán)色。這是星際介質(zhì)(ISM)的氣體和塵埃,在銀河系尺度上被稱為“銀河卷云”(因?yàn)樗c云相似)。歐幾里得的超靈敏光學(xué)相機(jī) —— 可見光儀器(VIS),由36個(gè)4000 x 4000像素的電荷耦合器件(CCD)組成,可以看到這些云反射來自銀河系的光。歐幾里得項(xiàng)目科學(xué)家瓦萊里婭·佩托里諾在歐空局的新聞發(fā)布會(huì)上說:

“這張令人驚嘆的圖像是六年內(nèi)揭示超過三分之一天空的第一張地圖。這只是地圖的1%,但它充滿了各種各樣的來源,將幫助科學(xué)家發(fā)現(xiàn)描述宇宙的新方法。”

如前所述,這幅馬賽克圖只顯示了歐幾里得在其六年任務(wù)中所觀察到的1%。在短短兩周內(nèi),天文臺(tái)覆蓋了南部天空132平方度的原始細(xì)節(jié)(超過滿月面積的500倍)。自從該任務(wù)于2月開始例行科學(xué)觀測(cè)以來,已經(jīng)完成了12%的調(diào)查。到2025年3月,歐空局將發(fā)布53平方度的調(diào)查,包括歐幾里得深場(chǎng)區(qū)域的預(yù)覽。隨后將在2026年某個(gè)時(shí)候發(fā)布第一年的宇宙學(xué)數(shù)據(jù)。

歐幾里得財(cái)團(tuán)(EC)由來自歐洲、美國(guó)、加拿大和日本300個(gè)研究所的2000多名科學(xué)家組成,負(fù)責(zé)提供該任務(wù)的儀器和數(shù)據(jù)分析。



 
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