23 мая 2024 года Европейское космическое агентство предоставило данные первых наблюдений телескопа «Евклид». Программа ERO — это проект группы учёных «Евклида», предусматривающий однодневные научные наблюдения. Это демонстрирует возможности «Евклида» до начала официального научного исследования.
В течение года после запуска телескоп предоставил данные для десяти научных статей. Этот набор данных опубликован в ERO, где представлены пять новых изображений Вселенной. Их четкость превосходит возможности земных телескопов минимум в четыре раза и демонстрирует потенциал «Евклида».
Новые фотографии «Евклида» демонстрируют пять разных небесных тел.
- Телескоп изучает природу темной материи и темной энергии, наблюдая два скопления галактик: Abell 2390 и Abell 2764.
- Фотография молодого звездного образования Млечного Пути, М 78, достигла такой величины и глубины впервые.
- NGC 6744 — одна из крупнейших спиральных галактик, находящихся за пределами нашей галактики.
- Группа Дорадо — одна из самых богатых групп галактик южного полушария.
Комплект ранних наблюдений охватывает 17 астрономических объектов — от облаков газа и пыли до скоплений галактик. За 24 часа «Евклид» зафиксировал более 11 миллионов объектов в видимом свете и еще 5 миллионов в инфракрасном.
1. Скопление галактик Abell 2390
Объект Abell 2390 – это большое скопление галактик, подобных Млечному Пути, находящееся в созвездии Пегаса на расстоянии 2,7 миллиарда световых лет. Такой объект содержит огромное количество массы, превышающее массу Солнца в 10 триллионов раз. Большая часть этой массы – темная материя, которую нельзя наблюдать напрямую, но которая, по предположениям, составляет большую часть Вселенной наряду с темной энергией. Поэтому скопления галактик, подобные Abell 2390, представляют собой обширные запасы темной материи и являются идеальными астрофизическими лабораториями для изучения её свойств.
Изображение, полученное с помощью «Евклида», показывает более 50 000 галактик. Одним из методов изучения темной Вселенной с помощью телескопа является косвенное измерение количества и распределения темной материи в скоплении галактик через гравитационное линзирование. Свет от удаленных галактик искривляется и искажается этой загадочной материей в скоплении. В Abell 2390 это явление проявляется множеством изогнутых дуг.
В дополнение к изучению темной материи, ученые применяют данные «Евклида» для измерения изменения массы и количества скоплений галактик во Вселенной с течением времени, чтобы получить больше информации об эволюции Вселенной и темной энергии, которая считается влияющим фактором на эту эволюцию.
На снимке Abell 2390 виден слабый свет внутри кластера, который излучается звездами, отделившимися от своих галактик в межгалактическом пространстве. Наблюдение за этим светом — специализация «Евклида»: эти звездные сироты могут помочь нам определить местоположение темной материи.
2. Звездообразующий регион Мессье 78
В созвездии Ориона, в 1300 световых годах от нас, находится Мессье 78 – звездообразующий питомник, окружённый пылевым облаком. Инфракрасная камера «Эвклид» просветила её глубины и предоставила уникальное изображение: впервые стали видны ранее скрытые области, детали сложных нитей газа и пыли, а также недавно сформировавшиеся звезды и планеты. В этом обзоре более 300 000 новых объектов.
Впервые обнаружены объекты размером меньше звезд в Мессье 78: обычно темные облака газа и пыли скрывают их, но инфракрасные «глаза» «Евклида» позволяют увидеть дальше. Обнаружены объекты с массой несколько раз больше массы Юпитера, такие как коричневые карлики и блуждающие планеты, которые могут быть кандидатами на темную материю.
NGC 2071 — яркая туманность, которая видна в верхней части изображения. Внизу располагается третья нить звездообразования.
3. Группа галактик Золотая Рыба
Скопление галактик Золотая Рыба — одно из самых богатых в южном полушарии неба. Оно находится на расстоянии 62 миллионов световых лет от нас в созвездии Золотая Рыба. Из-за молодости скопления многие его составляющие галактики продолжают образовывать звезды и взаимодействовать друг с другом, в отличие от более старых скоплений, таких как Форнакс.
Эвклиду удалось зафиксировать движение и соединение галактик с красивыми приливными хвостами, следами звезд и межзвездным газом, образующимися из-за постоянного взаимодействия. Такие данные позволяют ученым изучить эволюцию галактик и их столкновения со временем, улучшить модели космической истории и понять формирование галактик в ореолах темной материи.
Новое изображение демонстрирует высокую многофункциональность «Евклида»: на нем видны галактики, от очень ярких до очень тусклых. Благодаря уникальному сочетанию широкого поля зрения и высокого пространственного разрешения «Евклида» можно впервые использовать один инструмент и наблюдения для глубокого изучения крошечных объектов, размером со звездные скопления, больших объектов, таких как центральные части галактик, и протяженных объектов, таких как хвосты приливного слияния, на одном большом участке неба.
4. Спиральная галактика NGC 6744
NGC 6744 — одна из самых больших спиральных галактик в нашей Местной группе. Расположена она от нас на расстоянии 30 миллионов световых лет. В этой галактике образуется большая часть звёзд во всей близлежащей Вселенной. Так как звездообразование является основным способом роста и эволюции галактик, эти исследования имеют огромное значение для понимания эволюции галактик и того, почему наша Вселенная выглядит так, как она выглядит сейчас.
Ученые используют этот набор данных для понимания связей между пылью, газом и звездообразованием, составления карты распределения различных звездных популяций и выяснения физики, лежащей в основе структуры спиральных галактик. Спиральная структура важна для галактик, поскольку ее рукава перемещают и сжимают газ, способствуя звездообразованию, которое происходит в основном вдоль этих рукавов.
Широкое поле зрения «Евклида» охватывает всю галактику, обнаруживая спиральную структуру, а также изысканные детали на малых пространственных масштабах и в разных комбинациях длин волн. Наблюдения позволят подсчитать отдельные звезды в NGC 6744 и составить карту распределения звезд и пыли в галактике. Возможно составление карты пыли, связанной с газом, который питает образование новых звезд.
Кроме того, «Эвклид» выявил новую карликовую галактику-спутника NGC 6744, что удивительно, поскольку эту галактику детально изучали ранее.
5. Скопление галактик Abell 2764
Сгусток галактик Abell 2764, находящийся примерно в миллиарде световых лет от нас в направлении созвездия Феникс, является очень плотной областью космоса. В нём находится сотни галактик, вращающихся в ореоле темной материи.
Этот снимок предоставляет полный обзор Abell 2764 и его окрестностей. «Евклид» зафиксировал свет множества других объектов: фоновых галактик, далеких скоплений галактик, взаимодействующих галактик и спиральной галактики, которую можно увидеть «в разрезе». Это обрамление позволило ученым подтвердить радиус скопления и изучить его периферию для наблюдения самых далеких галактик, существовавших в раннем космосе.
Впереди видна яркая звезда нашей галактики V*BP-Phoenicis, южная звезда, почти достаточно яркая, чтобы быть видимой невооружённым глазом. В телескоп свет звезды рассеивается в пикообразной форме из-за оптики. Телескоп «Евклид» разработан для минимизации этого рассеяния, позволяя точно измерять яркость звезды и снимать соседние галактики, не ослепляясь её блеском.
Обнаружения «Евклида» на начальном этапе: исключительные находки
Научный руководитель ЕКА Кэрол Манделл заявляет: результаты, полученные с помощью «Евклида», беспрецедентны. Первые снимки, рассекреченные в ноябре, показали огромный потенциал телескопа для изучения темной Вселенной.
Изображения впечатляющие, но это не просто красивые снимки. Новые физические свойства Вселенной раскрываются благодаря уникальным возможностям наблюдения «Эвклида». Телескоп охватывает большие области неба с высокой детализацией и глубиной, захватывая широкий спектр объектов: от тусклых до ярких, от далеких до близких, от массивных скоплений галактик до малых планет.
«Евклид» предоставляет одновременно детальный и широкий обзор, универсальность которого уже привела к новым научным открытиям. В течение шести лет исследования «Евклид» составит карту скрытых основ космоса, нанесет миллиарды галактик на треть неба, изучит формирование и развитие Вселенной в космической истории. Программа также исследует темную энергию и темную материю – самые загадочные компоненты фундамента Вселенной.