Ha minden jól megy, szombat délután útnak indul a Euclid űrtávcső, ami a kozmológia két legnagyobb rejtélyét, a sötét anyag és a sötét energia titkait fogja vizsgálni. Az Európai Űrügynökség (ESA) teleszkópja magyar idő szerint 17:12-kor emelkedik majd a magasba a floridai Cape Canaveral űrközpontból, Elon Musk SpaceX vállalatának Falcon 9 rakétájával, hogy a Földtől 1,5 millió kilométeres távolságból évekig kémlelje a távoli univerzumot.

A legkorábbi galaxisokat is észlelni képes James Webb űrteleszkóphoz képest a Euclid az űrügynökség szerint nem a részletekre fókuszál majd, hanem gyorsan, nagy területeket térképez fel. Küldetése alatt az égbolt egyharmadát lefedi, és több mint 1 milliárd galaxist figyel majd meg, amikből a legtávolabbiakat 10 milliárd évvel ezelőtti állapotukban fogja látni. Az 1,2 méteres főtükörrel szerelt űrtávcső képminősége nem éri majd el az 1990-ben felbocsátott Hubble űrteleszkópét, de felvételei így is négyszer élesebbek lesznek, mint az eddigi földi égboltfelmérésekéi.

Az 1,4 milliárd eurós költségű űreszköz, amin 13 európai ország és a NASA szakemberei évekig dolgoztak, eredetileg Francia Guyanából indult volna egy Szojuz rakétán. Ez a terv Oroszország Ukrajna ellen indított háborúja miatt nem bizonyult tarthatónak, így, mivel az Ariane–6 csúszása miatt Európának jelenleg nincs működő hordozórakétája, a Euclid elindításának lehetőségét az amerikai SpaceX kapta meg.

Az üzemanyagával együtt két tonnás űrtávcső ugyan ott dolgozik majd, ahol a James Webb űrteleszkóp, és hozzá hasonlóan napernyő védi majd, hogy detektorai a kutatók által elvárt érzékenységhez szükséges -100 fok alatti hőmérsékleten tudjanak mérni. A Euclid egy hónap múlva érkezik meg az L₂ Lagrange-pontba (gravitációs szempontból nyugalmi helyzetbe). Ezután két hónapos beüzemelés és kalibrálás következik, majd kezdetét veheti a hat évig tartó égboltfelmérés.

Az eddigi legjobb térképet készíti el a sötét anyagról

A Euclid látható fényben dolgozó VIS műszerével a kutatók a galaxisok alakját határozzák majd meg, a közeli infravörösben mérő NISP műszerrel pedig a fényességüket és a belőlük érkező fény intenzitását, amiből a távolságukra lehet majd következtetni. A galaxisok hatalmas skálákon történő eloszlásának és az univerzum legnagyobb struktúráinak feltérképezésével a világegyetem gyorsuló tágulásáért felelős sötét energiába nyernek majd betekintést a kutatók, a galaxisok alakjának megfigyelésével pedig az evolúciójukat alapvetően meghatározó és az univerzum anyagának 85 százalékát adó sötét anyag térképét állítják majd össze.

„Arra a kérdésre várhatóan a Euclid projekt végére sem kapunk választ, hogy valójában mi a sötét anyag, de minden eddiginél pontosabb térképet lehet majd készíteni róla” – válaszolta az űrtávcső tudományos munkájára vonatkozó kérdésünkre Kovács András, az MTA-CSFK Lendület Nagyskálás Szerkezet Kutatócsoport vezetője, akivel nemrég a sötét energiát vizsgáló földi égboltfelmérésről, a DESI-ről beszéltünk.

Az űrtávcső kétdimenziós sötétanyag-térképe a kutató szerint háromszor nagyobb területű és nagyobb felbontású lesz, mint a Dark Energy Survey adataiból készített jelenlegi legjobb. Ez részben arra vezethető vissza, mondta Kovács, hogy a Euclid a földi légkör zavaró hatása nélkül pontosabban tudja majd mérni az egyes galaxisok alakjában látható apró torzulásokat, amik a megfigyelő és a forrás között található sötét anyag mennyiségéről adnak információt a gyenge gravitációs lencsehatás révén.

Kovács szerint ennek a jelnek a részletei segítenek majd leszűkíteni a kozmológiai paraméterek értékeit, valamint információkat adnak a galaxisok szerkezetében évmilliárdok alatt bekövetkező változásokról is, mivel a Euclid vissza tud tekinteni egy olyan időszakba, amikor az univerzum mindössze negyedannyi idős volt, mint ma. Emiatt az asztrofizikus szerint fontos eredmények várhatók a galaxisok középpontjában található hatalmas fekete lyukak vizsgálatában is abban a „kozmikus délnek” nevezett időszakban, amikor a galaxismagok az elfogadott modellek alapján a legaktívabbak és a legfényesebbek voltak. A DESI-hez képest a kutató szerint a Euclid sokkal nagyobb projekt, és a gravitációs lencsehatás mérésével kulcsfontosságú eszközt ad a kozmológusok kezébe a sötét anyag megértéséhez.

A kettő közt annyiban van közös pont, tette hozzá Kovács, hogy egy bizonyos, 0,9-1,8 közötti vöröseltolódás-tartományban mindkét műszer hidrogén alfa emissziós vonalakat mutató galaxisok színképelemzésen alapuló azonosítását végzi majd. Ezek eloszlásából az univerzumot gyorsulva tágító sötét energia erősödésének mérését tűzték ki célul. Az asztrofizikus szerint „mivel a DESI már gyűjti az adatokat, korábban fogja jelezni, amennyiben esetleg valami nem stimmel az elfogadott Lambda-CDM [kozmológiai] modellel az univerzumnak ebben az eddig kevésbé vizsgált, távolabbi részében”.

A Eucliden dolgozó kutatók a nagyjából 1 milliárd feltérképezésre kerülő galaxis távolságának meghatározásához összevetik majd az űrtávcső közeli infravörös felvételeit a korábban földi távcsövek által készített látható tartományú felvételekkel, magyarázta Kovács. Annak tanulmányozására, hogy időben változik-e a sötét energia, a NISP berendezés szolgál majd, ami 35 millió kiválasztott galaxis távolságát 0,1 százalék pontossággal adja majd meg spektroszkópiai úton, a színképünkben található karakterisztikus emissziós vonalak vörös felé tolódása alapján. 6 éves futamidejének végére a Euclid Kovács szerint már pontosabb kozmológiai eredményeket szolgáltat majd a DESI-nél a korai univerzumból visszamaradt barionikus akusztikus oszcillációkról, valamint a galaxishalmazok és voidok növekedéséről, részben mivel térfogategységenként több galaxist tud detektálni, mint a DESI.

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: