Περισσότερους από 900 εκατομμύρια γαλαξίες και περίπου 15.000 πιθανές περιπτώσεις ισχυρού βαρυτικού φακού αποκαλύπτουν τα πρώτα σημαντικά δεδομένα της αποστολής Euclid του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος, η οποία φιλοδοξεί να δημιουργήσει τον μεγαλύτερο τρισδιάστατο χάρτη του σύμπαντος και να ρίξει φως στα μυστήρια της σκοτεινής ύλης και της σκοτεινής ενέργειας.
Η αποστολή «Euclid» του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος, η οποία ξεκίνησε τον Ιούλιο του 2023, υποσχέθηκε να δημιουργήσει τον μεγαλύτερο κοσμικό χάρτη που έχει κατασκευαστεί ποτέ, καλύπτοντας το ένα τρίτο του ουρανού και περισσότερα από 10 δισεκατομμύρια χρόνια κοσμικής ιστορίας.
Στόχος είναι να ρίξει φως σε δύο από τα μεγαλύτερα μυστήρια του σύμπαντος: τη φύση της σκοτεινής ενέργειας και της σκοτεινής ύλης. Θεωρείται ότι αυτές αποτελούν περίπου το 70% και το 25% του σύμπαντος αντίστοιχα.
Ο καθηγητής Άντι Τέιλορ, του Πανεπιστημίου του Εδιμβούργου, ο οποίος ηγείται του βρετανικού επιστημονικού επίγειου τμήματος της αποστολής, δήλωσε ότι, αν και έχουν πραγματοποιηθεί μεγαλύτερες έρευνες, καμία δεν διέθετε τη λεπτομέρεια και το ενημερωτικό περιεχόμενο του «Euclid». Αντίθετα, το τηλεσκόπιο «Hubble» έχει παράγει εικόνες απίστευτης ανάλυσης, αλλά δεν καλύπτει τόσο μεγάλη περιοχή του ουρανού.
«Το τεχνολογικό άλμα που αποτελεί το Euclid είναι ότι μπορούμε να διατηρήσουμε αυτή την υψηλή ανάλυση, αλλά τώρα μπορούμε ουσιαστικά να χαρτογραφήσουμε τεράστιους όγκους του ουρανού, τεράστιους όγκους του σύμπαντος», δήλωσε ο Taylor.
Τώρα, η πρώτη σημαντική δημοσίευση δεδομένων από το Euclid έχει γίνει πραγματικότητα, προσφέροντας στους ερευνητές μια άνευ προηγουμένου εικόνα του σύμπαντος. «Είναι η μεγαλύτερη εικόνα υψηλής ανάλυσης του σύμπαντος που έχουμε δει ποτέ», δήλωσε ο Τέιλορ.
Καλύπτοντας περίπου το 14% της συνολικής έκτασης του ουρανού που θα χαρτογραφηθεί από το Euclid, τα δεδομένα που μόλις δημοσιεύθηκαν καταγράφουν πάνω από 900 εκατομμύρια γαλαξίες, καθώς και περισσότερα από 60 εκατομμύρια πιθανά κβάζαρ: λαμπερά αντικείμενα στο κέντρο μακρινών γαλαξιών, τα οποία τροφοδοτούνται από υπερμαζικές μαύρες τρύπες.
Περιλαμβάνει επίσης μια σειρά υποψηφίων για αυτό που προηγουμένως θεωρούνταν σπάνιο φαινόμενο: τον ισχυρό βαρυτικό φακό. Πρόκειται για ένα φαινόμενο μεγέθυνσης που συμβαίνει όταν ένας γαλαξίας, συχνά ενσωματωμένος σε ένα σμήνος γαλαξιών, βρίσκεται μπροστά από έναν άλλο, μακρινό γαλαξία.
Όπως σημειώνει ο Τέιλορ, ο Αϊνστάιν είχε προβλέψει ότι η βαρυτική επίδραση του γαλαξία του προσκηνίου θα παραμόρφωνε τον χωροχρόνο, κάμπτοντας το φως από τον γαλαξία του παρασκηνίου και δημιουργώντας την εμφάνιση φωτεινών τόξων ή δακτυλίων. Κρίσιμα, το φαινόμενο ενισχύεται σημαντικά από την παρουσία σκοτεινής ύλης, η οποία αυξάνει τη μάζα και, κατά συνέπεια, τη βαρυτική επίδραση ενός γαλαξία.
Ο Τέιλορ ανέφερε ότι με τη μελέτη του ισχυρού βαρυτικού φακού, οι επιστήμονες ενδέχεται να μπορέσουν να αποκλείσουν διάφορες θεωρίες σχετικά με τη φύση της σκοτεινής ύλης. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο βαρυτικός φακός επηρεάζεται από τον τρόπο με τον οποίο αυτή η μυστηριώδης ουσία κατανέμεται σε έναν γαλαξία – κάτι που εξαρτάται από τις ιδιότητές της.
Ο Stephen Serjeant, καθηγητής αστρονομίας στο Open University, συμφώνησε. «Μέσω του ισχυρού φαινομένου του βαρυτικού φακού, ανακαλύπτουμε πώς συσσωματώνεται η σκοτεινή ύλη και αυτό αποτελεί πολύ σημαντικό διαγνωστικό στοιχείο για τον τύπο της ύλης, καθώς διαφορετικοί τύποι ύλης μπορούν να συσσωματωθούν με πολύ διαφορετικούς τρόπους», είπε.
«Έτσι, αν ψάχνεις πού θα γίνει η επόμενη σημαντική ανακάλυψη σχετικά με τις ιδιότητες της σκοτεινής ύλης και το τι είναι στην πραγματικότητα η σκοτεινή ύλη, υπάρχουν καλές πιθανότητες – δεν μπορώ να πω ότι είναι σίγουρο – αλλά υπάρχουν καλές πιθανότητες να προέλθει από το φαινόμενο του ισχυρού βαρυτικού φακού».
Ο Τέιλορ σημείωσε ότι, ενώ οι ειδικοί γνώριζαν προηγουμένως περίπου 1.000 περιπτώσεις ισχυρού βαρυτικού φακού, τα δεδομένα του Euclid περιέχουν περίπου 15.000 πιθανές περιπτώσεις, ενώ εκτιμάται ότι θα ανακαλυφθούν 170.000 μέχρι το τέλος της αποστολής.
Μια περαιτέρω δημοσίευση δεδομένων αναμένεται το επόμενο καλοκαίρι, πρόσθεσε ο Τέιλορ, η οποία θα περιλαμβάνει αποτελέσματα τόσο για την κατανομή των γαλαξιών όσο και για τον ασθενή βαρυτικό φακό – λεπτές παραμορφώσεις σε μακρινά αντικείμενα από τη σκοτεινή ύλη που βρίσκεται στο προσκήνιο.
«Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτό το μοτίβο παραμορφώσεων για να δημιουργήσουμε ουσιαστικά έναν χάρτη που θα δείχνει πού βρίσκεται όλη η σκοτεινή ύλη στο σύμπαν», δήλωσε ο Τέιλορ, προσθέτοντας ότι οι επιστήμονες θα μπορούσαν στη συνέχεια να υπολογίσουν τις στατιστικές της ιδιότητες και να συγκρίνουν τα αποτελέσματα με διάφορες θεωρίες. «Ανάλογα με τον τύπο της σκοτεινής ύλης και τον τύπο της σκοτεινής ενέργειας, αναμένουμε να δούμε ελαφρώς διαφορετικά μοτίβα στον ουρανό.»
Και καθώς το Euclid παράγει ολοένα και περισσότερα δεδομένα, ο Τέιλορ σημείωσε ότι υπάρχουν πολλά να εξερευνήσουμε.
«Μας αποκαλύπτει αυτή την υψηλή ανάλυση ολόκληρου του ουρανού, ολόκληρου του σύμπαντος. Αυτό σημαίνει απλώς ότι υπάρχουν πολλά αντικείμενα που δεν έχουμε δει ποτέ πριν, πολλά φαινόμενα προς έρευνα», είπε. «Κανένα ανθρώπινο μάτι δεν είναι πλέον σε θέση να εξετάσει όλα τα δεδομένα του Euclid. Είναι πλέον πάρα πολλά.»
