ESA atvėrė Visatos lobyną: daugiau kaip milijardas objektų ir 15 tūkst. galimų gravitacinių lęšių

Sekite TechNaujienos Google

Europos kosmoso agentūra ESA atvėrė vieną didžiausių istorijoje astronominių duomenų rinkinių. Lapkričio 12 d. paskelbtas „Euclid“ misijos DR1-Foundation leidimas apima maždaug 13 mėnesių stebėjimus ir daugiau kaip milijardo kosminių objektų šviesą. Tarp jų – per 900 mln. galaktikų, milijonai aktyvių galaktikų branduolių kandidatų ir įspūdingi gravitaciniai lęšiai. Tai pirmasis toks didelis šios misijos duomenų paskelbimas, sudarantis pagrindą būsimam trimatės Visatos struktūros žemėlapiui.

„Euclid“ teleskopas į kosmosą paleistas 2023 metais, siekiant ištirti, kaip visatoje pasiskirsčiusi tamsioji materija ir kodėl kosmoso plėtimasis spartėja. Mokslininkai tiesiogiai nefotografuoja tamsiosios energijos – jos savybės tiriamos pagal galaktikų išsidėstymą, atstumus ir gravitacijos poveikį šviesai. Todėl naujo rinkinio reikšmė susijusi ne vien su gražiomis nuotraukomis, bet ir su didžiuliu statistinių matavimų kiekiu, kurį galės analizuoti pasaulio tyrėjai.

9 500 Mėnulių plotas ir rekordinis galaktikų katalogas

ESA nurodo, kad naujai pateikti duomenys apima apie 1 900 kvadratinių laipsnių dangaus, prilygstančių maždaug 9 500 pilnaties Mėnulių plotui. Skaičius įspūdingas, tačiau vis dar sudaro tik maždaug 14 proc. planuojamos „Euclid“ apžvalgos teritorijos. Misija numatyta ilgalaikiams stebėjimams, todėl ši publikacija veikiau yra pradžia, o ne galutinė jos kosmologinių matavimų išvada.

Didžiausias tokio duomenų kiekio iššūkis – ne vien vaizdų išsaugojimas. Kiekvienos galaktikos padėtį, formą, šviesį ir kitus požymius reikia išmatuoti nuosekliai, kad juos būtų galima lyginti su matematiniais Visatos modeliais. Net nedidelės optinės sistemos paklaidos, pasikartojusios milijonus kartų, gali iškreipti statistinį rezultatą. Todėl mokslininkai dirba su kalibravimo ir duomenų patikros sistemomis, o įspūdingi viešai skelbiami mozaikiniai vaizdai yra tik dalis didesnio mokslinio darbo.

Naujausi straipsniai

4 min. skaitymo • prieš 5 val

Prancūzija kuria tarptautinį karinio DI centrą: sieks NATO pripažinimo ir mažesnės priklausomybės nuo JAV

5 min. skaitymo • prieš 6 val

JAV tankus „Abrams“ saugos DI dronai: sistema atpažins daugiau kaip 150 sprogstamųjų grėsmių

4 min. skaitymo • prieš 6 val

Britų komandosai gauna DI sistemą karo laukui: už milijonus sujungs dronus, jutiklius ir pajėgas

Visi naujausi straipsniai →

Tarp naujų rezultatų minimi apie 15 tūkst. stipraus gravitacinio lęšiavimo kandidatų – daugiau nei ankstesniuose kataloguose kartu sudėjus. ESA paaiškina, kad šis reiškinys atsiranda, kai masyvi priekinė galaktika išlenkia tolimesnio objekto šviesos kelią. Tolima galaktika tuomet gali atrodyti kaip lankas, žiedas ar kelios to paties objekto kopijos. Tokie vaizdai leidžia išmatuoti medžiagos pasiskirstymą, įskaitant nematomą tamsiąją materiją.

Ką šis atradimas pakeis tiriant Visatą

Gravitaciniai lęšiai kartais veikia kaip natūralūs teleskopai: jie padidina labai tolimų ir silpnų galaktikų vaizdus. Tačiau svarbu suprasti, kad ne visi automatiškai aptikti kandidatai jau patvirtinti kaip tikri lęšiai. Juos reikia papildomai klasifikuoti ir tikrinti. Tai ypač reikšminga ieškant retų reiškinių, kurių anksčiau astronomai žinojo vos kelis pavyzdžius. Didesnė imtis gali atskleisti, kaip galaktikos formavosi skirtingais kosmoso raidos etapais.

ESA skelbia ir dideles dangaus mozaikas, kurių vienos raiška siekia beveik 500 gigapikselių. Oficialiame vaizdo pristatyme galima priartinti atskirus regionus nuo plataus dangaus lopinėlio iki konkrečių galaktikų. Tai naudinga ir visuomenei, ir mokslininkams, nes parodo, kaip maži bei dideli Visatos struktūrų masteliai siejasi tarpusavyje.

Pagal ESA tvarkaraštį išsamesnis DR1 duomenų rinkinys numatytas 2027 metų viduryje. Jis turėtų papildyti šiandien paskelbtą informaciją naujais matavimais, reikalingais kosmologiniams tyrimams. Todėl būtų per anksti skelbti, kad „Euclid“ jau galutinai išsprendė tamsiosios energijos paslaptį. Kuo daugiau duomenų, tuo tiksliau bus galima tikrinti dabartines teorijas – ir galbūt aptikti jų neatitikimus.

Lietuvos skaitytojams ši naujiena įdomi ir dėl Europos mokslinės infrastruktūros masto. Esame rašę, kaip „Euclid“ netikėtai aptiko kometą, taip pat apie naujai atkurtą juodosios skylės vaizdą ir „Voyager 1“ istorinį atstumą. Naujoji ESA publikacija suteikia progą pažvelgti į Visatą ne per vieną objektą, o per milžinišką galaktikų visumą.

Duomenų atvėrimas taip pat suteikia galimybę mokslininkams iš naujo patikrinti anksčiau aprašytus objektus. Pavyzdžiui, skirtingos komandos galės palyginti galaktikų klasifikavimo algoritmus ir ieškoti retų gravitacinių lęšių formų. Tai svarbu todėl, kad dideliuose kataloguose automatinis atpažinimas gali klysti, o neįprasti reiškiniai kartais lieka nepastebėti. Kuo daugiau nepriklausomų tyrėjų analizuos tą pačią duomenų bazę, tuo didesnė tikimybė aptikti ne vien patvirtinančių, bet ir dabartines teorijas išbandančių rezultatų.

„Euclid“ misijos mokslinis tikslas nėra nustatyti, ar Visatoje yra gyvybės, ar tiesiogiai nufotografuoti tamsiąją materiją. Jos stiprybė – tikslus galaktikų statistinis išsidėstymas ir gravitacinės struktūros matavimas. Dėl to išvados apie tamsiosios energijos poveikį bus daromos tik po kruopščios analizės, atsižvelgiant į galimus duomenų šališkumus. Dabartinė publikacija padeda išplėsti tyrimų galimybes, bet galutinių kosmologinių rezultatų dar teks palaukti.

Šis duomenų leidimas svarbus tuo, kad matavimai bus pasiekiami platesnei tyrėjų bendruomenei, o ne liks tik vienos komandos viduje. Tai padės atlikti nepriklausomus palyginimus ir kurti naujus algoritmus. Didžiausia „Euclid“ vertė gali paaiškėti ne šiandien, o tuomet, kai iš didžiulių vaizdų masyvų išryškės tamsiosios materijos struktūros ir tikslesnė Visatos plėtimosi istorija.