
尽管暗物质和暗能量加在一起构成了宇宙的95%,但我们对它们几乎一无所知。然而,几个月后,科学界可能会得到一些答案,因为欧洲的欧几里得宇宙飞船现在静静地坐在法国南部的一个消毒房间里,它将发射升空,执行历史上第一次任务,寻找宇宙中最大的两个谜团。
缺乏对暗物质和暗能量的知识是科学认识中的一个明显的漏洞,欧几里得项目经理朱塞佩·拉卡称之为“宇宙的尴尬”。
为了揭开这些黑暗的秘密,欧洲航天局的任务将绘制宇宙的3D地图,其中包括横跨天空三分之一以上的20亿个星系。
这张地图的第三个维度将是时间——因为欧几里得的目光将延伸到100亿光年之外,它将为138亿年的宇宙如何演化提供新的见解。
这艘重达两吨的航天器高4.7米(15英尺),宽3.5米(11英尺),本周在法国东南部城市戛纳的泰利斯阿莱尼亚航天公司的一间干净的房间里首次向媒体亮相。
在它前往美国卡纳维拉尔角之前,只剩下几项最后的测试,它将于7月1日至30日由SpaceX猎鹰9号火箭发射。
欧几里得最初计划乘坐俄罗斯联盟号火箭进入太空,但去年莫斯科撤回了发射装置,以回应欧洲对其入侵乌克兰的制裁,推迟了发射。
欧几里得将与太空望远镜的同事詹姆斯·韦伯一起,在距离地球150万公里左右的一个稳定的悬停点,即第二拉格朗日点,在那里,欧几里得可以让它的太阳能电池板永久地指向太阳。
拉卡说,一旦科学行动在10月开始,第一批图像预计将很快出现,但对于更大的发现,科学家可能需要几个月或几年的时间来筛选“前所未有的数据量”。
拉卡在新闻发布会上说,这项耗资14亿欧元(15亿美元)的欧洲任务计划持续到2029年,不过“如果没有奇怪的事情发生”,它可能会再延长几年。
以古希腊几何学奠基人欧几里得的名字命名的欧几里得将如何观察看不见的东西呢?通过寻找它的缺失。
来自数十亿年前的光被沿途可见物质和暗物质的质量轻微扭曲,这种现象被称为弱引力透镜。
拉卡说:“通过减去可见物质,我们可以计算出介于两者之间的暗物质的存在。”
为了做到这一点,欧几里得有两个主要的仪器,一个直径1.2米的望远镜和近红外光谱仪和光度计(NISP),它可以分离肉眼看不到的红外波长。
法国原子能委员会的天体物理学家David Elbaz说,欧几里得望远镜不同于其他太空望远镜的部分原因是它的视野,它所覆盖的面积相当于“两个满月”。
欧几里得的项目科学家Rene Laureijs告诉法新社,这种宽阔的视野将使欧几里得能够定位像黑洞这样的巨大结构,而韦伯望远镜由于“视野太小”而无法找到这些结构。
但是欧几里得的横跨宇宙的调查将能够为韦伯指出正确的方向,以便进行更仔细的检查,Laureijs说,他从2007年的提案阶段就开始致力于这个项目。
在这项任务进行之际,有越来越多的迹象表明,我们对宇宙运行方式的理解存在严重的不一致。
对于宇宙膨胀的速度,两种非常精确的测量给出了两种截然不同的答案——这个问题被称为哈勃张力,暗能量被认为在其中起着主要作用。
就在本周,韦伯望远镜在宇宙早期发现了6个星系,它们似乎违背了宇宙学理论,因为它们的质量太大了,不可能在大爆炸后这么快形成。
埃尔巴兹说,欧几里得将是寻找这些问题答案的“独特工具”。
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