Nu al indrukwekkend: eerste reeks data van Euclid-telescoop brengen 380.000 sterrenstelsels in kaart
ESA laat ons vandaag alvast een piepklein beetje zien van waar de Euclid-telescoop toe in staat is. De eerste reeks data komt vrij en toont ons honderdduizenden sterrenstelsels.
De Euclid-missie, die in juli 2023 is gelanceerd, heeft als doel om de geometrie van het heelal in kaart te brengen. Niet voor niets is de telescoop vernoemd naar de Griekse wiskundige Euclides, de grondlegger van de meetkunde. De missie meet de vorm en indeling van sterrenstelsels en clusters van sterrenstelsels. Daarbij gaan de metingen tot 10 miljard jaar terug in de tijd.
De ultieme ontdekkingsmachine
De eerste dataset bevat de classificatie van meer dan 380.000 sterrenstelsels en 500 kandidaat-zwaartekrachtlenzen. Dat is nog maar 0,4 procent van het totaal aantal sterrenstelsels dat Euclid in beeld hoopt te brengen. “Euclid bewijst opnieuw de ultieme ontdekkingsmachine te zijn. De ruimtetelescoop onderzoekt sterrenstelsels op de grootste schaal en stelt wetenschappers in staat om onze kosmische geschiedenis en de onzichtbare krachten die ons heelal vormgeven te onderzoeken”, vertelt ESA’s wetenschappelijk directeur Carole Mundell.
En daarmee overdrijft Mundell geenszins. Nu al heeft Euclid in slechts één week van waarnemingen zo’n 26 miljoen sterrenstelsels gezien. De verste zijn wel 10,5 miljard lichtjaar van ons verwijderd. De drie gebieden, zogenoemde deep fields, bevatten ook heldere quasars die nog veel verder weg zijn. Deze 53 vierkante graden van de hemel vormen nog maar het begin van waar Euclid toe in staat is. Uiteindelijk moet een derde van de hemel, oftewel 14.000 vierkante graden, in kaart worden gebracht.
VIS en NISP
“Het is indrukwekkend hoe één waarneming van de deep field-gebieden ons al een schat aan gegevens heeft opgeleverd die voor verschillende doeleinden in de sterrenkunde kunnen worden gebruikt: van onder andere de vorm van sterrenstelsels tot zwaartekrachtlenzen, clusters en stervorming”, zegt Valeria Pettorino, Euclid-projectwetenschapper bij ESA. “We zullen elk diep veld tussen de 30 en 52 keer waarnemen tijdens de zesjarige missie van Euclid, waarbij we elke keer de resolutie zien verbeteren, alsmede het aantal objecten dat we kunnen waarnemen.”
Om de vormen en de verdeling van miljarden sterrenstelsels te kunnen meten, gebruikt Euclid zijn VIS- en NISP-instrumenten. VIS is een optisch instrument voor beeldvorming met hoge resolutie en NISP is het nabij-infraroodinstrument van de telescoop.
Door in beeld te brengen waar de eerste honderdduizenden sterrenstelsels zich ten opzichte van elkaar bevinden en welke vorm ze hebben, wordt ook meer duidelijk over donkere materie en donkere energie, die samen wel 95 procent van het heelal uitmaken.
Meer over Euclid
Euclid leverde ons eerder al mooie kiekjes op, waar we over schreven. Die kun je hier bekijken of hier en dit waren de allereerste kleurenfoto’s, waar wetenschappers ook al verbluft over waren.
100 GB aan data per dag
Maar zoals gezegd: dit is nog maar het begin. In zes jaar tijd – de missie duurt tot 2030 – moeten miljarden sterrenstelsels worden vastgelegd en ingedeeld op basis van bijvoorbeeld spiraalarmen, centrale balken en tidal tails, waarmee samensmeltende sterrenstelsels zichtbaar worden. Euclid stuurt daarbij elke dag 100 GB aan data terug naar de aarde. Al die gegevens moeten natuurlijk worden uitgezocht. Dat is nog een hele klus. Daarbij kunnen de wetenschappers niet zonder AI – de Zoobot – maar ook niet zonder mensen: bijna 10.000 vrijwilligers classificeerden Euclid-afbeeldingen om zo Zoobot te helpen om kenmerken van sterrenstelsels te leren herkennen.
“AI is een fundamenteel en noodzakelijk onderdeel van ons proces om de enorme dataset van Euclid volledig te benutten”, zegt Mike Walmsley, wetenschapper van het Euclid Consortium aan de Universiteit van Toronto. “We bouwen de tools en leveren de metingen aan. Op deze manier kunnen we binnen enkele weken geavanceerde wetenschap leveren, terwijl dat in het verleden vaak jaren kostte.”
Zwaartekrachtlenzen
Een belangrijke manier om het heelal in kaart te brengen is via zwakke zwaartekrachtlenzen. Daarmee wordt duidelijk waar donkere materie zit, doordat licht van verre sterrenstelsels wordt afgebogen en vervormd. Euclid gaat de vervorming van meer dan 1,5 miljard sterrenstelsels over 10 miljard jaar kosmische geschiedenis meten om zo tot een volledig 3D-beeld te komen van de verdeling van donkere materie.
In de eerste catalogus worden echter ook 500 sterke lens-kandidaten vrijgegeven, waarbij een voorgrondstelsel en zijn halo van donkere materie als een lens fungeren, waardoor het achtergrondstelsel wordt vervormd. Tegen het eind van de missie heeft Euclid waarschijnlijk zo’n 100.000 sterke zwaartekrachtlenzen vastgelegd, ongeveer honderd keer zoveel als tot nu toe bekend.
Sterke versus zwakke zwaartekrachtlenzen
Sterke zwaartekrachtlenzen kunnen worden waargenomen rond grote clusters van sterrenstelsels. Ze zijn te zien doordat licht van achtergrondstelsels door of langs het cluster gaat. Daarbij buigt en vervormt het licht. Zwakke zwaartekrachtlensing is zoals de naam al doet vermoeden, veel zwakker. Het ontstaat doordat het licht van verre sterrenstelsels door allerlei kosmische structuren gaat voor het onze telescopen bereikt. Daardoor ontstaan er piepkleine, onzichtbare vervormingen, waarmee de hoeveelheid materie tot het sterrenstelsel kan worden ingeschat.
Meer wetenschap? Lees de nieuwste artikelen op Scientias.nl .
Nu al indrukwekkend: eerste reeks data van Euclid-telescoop brengen 380.000 sterrenstelsels in kaart
Geen opmerkingen:
Een reactie posten