Az Európai Űrügynökség (ESA) a mai napon teszi közzé a Euclid űrtávcső legfrissebb adatait. A káprázatosan éles és részletgazdag galaxis képek mellett az adatok feldolgozásáért felelős Euclid Konzorcium 34 tudományos cikket is közzétesz, amelyek bemutatják az eredményeket. A HUN-REN Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intézetének kutatóit is sorai közt tudó nemzetközi kollaboráció a tervezett felmérésének most közzétett mindössze 0,45%-ával is demonstrálja az űrtávcső páratlan potenciálját, amelyet arra terveztek, hogy az Univerzum legnagyobb és legpontosabb térképét készítse el a következő 5 év során.
A Euclid Konzorcium az ESA-val és az NASA-val együttműködve tervezte, építette meg és működteti az űrtávcső műszereit, valamint adatfeldolgozó rendszerét is. A küldetés célja, hogy hat év alatt feltérképezze az extragalaktikus égbolt egyharmadát, és olyan egyedülálló adatokat szolgáltasson, amelyek betekintést nyújtanak majd az ezidáig ismeretlen kozmológiai komponensek, a sötét anyag és a sötét energia tulajdonságaiba is.
A Euclid nagy pontossággal méri fel a galaxisok morfológiai tulajdonságait és azok térbeli eloszlását, hogy megválaszolhassa az asztrofizika és a kozmológia legizgalmasabb kérdéseit. Ehhez a nagy felbontású látható tartományú képalkotó műszerét (VIS) használja, míg a közeli infravörös műszer (NISP) kulcsfontosságú a galaxisok távolságának és tömegének megbecslésében.
Az űrteleszkópot 2023. július 1-jén bocsátották fel, és 2024. február 14-én sikeresen megkezdte kozmológiai felméréseit. A konzorcium több mint 2600 tagja 300-nál is több intézetben dolgozik, Magyarországot is beleértve. A kollaboráció résztvevői 15 európai országból, valamint Kanadából, Japánból és az Egyesült Államokból csatlakoznak a nagyszabású projekthez, lefedve ezzel az asztrofizika, a kozmológia, és az elméleti fizika különböző területeit. A teszt megfigyelések eredményeinek és adatainak 2024 májusában történt közzététele után most a „Q1” (azaz „Quick Release 1”) nevet viselő adatbázist teszi mindenki számára elérhetővé a kollaboráció az ESA Datalabs platformján keresztül.
Mit találunk a Q1 adathalmazban?
A Euclid azt a három területet térképezte most fel, ahol több tucat alkalommal áthalad majd a jövőben, és ezáltal mélyebb, részletgazdagabb felvételeket lesz képes majd itt készíteni. Egyetlen hétnyi megfigyelés alatt, mindhárom területet egyszer átpásztázva máris 26 millió galaxist észlelt, a legtávolabbiak ezek közül akár 10,5 milliárd fényévnyire is lehetnek. A James Webb űrtávcső felvételeihez képest hatalmas égbolt-területet lefedő három Euclid mozaik számos csillagot, galaxishalmazt, aktív galaxismagot és tranziens jelenséget is tartalmaz, alapot teremtve asztrofizikai kutatási témák sokaságához.
„A Euclid ismét bizonyítja, hogy az egyik leghatékonyabb felfedező eszközünk. A galaxisokat a lehető legnagyobb léptékben térképezi fel, lehetővé téve számunkra, hogy feltárjuk kozmikus történelmünket és azokat a láthatatlan erőket, amelyek alakítják Univerzumunkat” – mondta Prof. Carole Mundell, az ESA tudományos igazgatója. „A Euclid felméréséből származó első adatok közzétételével egy valódi kincsesbányát nyitunk meg a tudósok számára, hogy elmerülhessenek benne és választ találjanak a modern tudomány legérdekesebb kérdéseire. Ezzel az ESA beváltja ígéretét, és biztosítja a tudományos fejlődést a következő generációk számára is.” - tette hozzá Mundell.
Mesterséges intelligencia és közösségi tudomány
A Euclid hat év alatt várhatóan több mint 1,5 milliárd galaxisról készít képeket, és naponta körülbelül 100 Gb adatot küld nekünk. Ez a lenyűgözően nagy adathalmaz hihetetlen felfedezési lehetőségeket teremt, ugyanakkor hatalmas kihívásokkal is szembe kerülnek a kutatók a galaxisok azonosítása, elemzése és katalogizálása terén. A szakértők irányításával a közösségi tudományra és önkéntesek bevonására is épített mesterséges intelligencia (MI) algoritmusok fejlesztése pedig kulcsszerepet játszik ebben a folyamatban a Euclid esetében is.
„Fordulóponthoz érkeztünk abban, hogyan kezeljük a nagyszabású csillagászati felméréseket. Az MI alapvető és nélkülözhetetlen része a folyamatnak ahhoz, hogy teljes mértékben kiaknázhassuk a Euclid hatalmas adatállományát” – mondta Mike Walmsley, aki a Torontói Egyetem kutatója, és az elmúlt évtizedben jelentős szerepet vállalt a gépi tanulási algoritmusok fejlesztésében, segítve például a galaxisok alaktani osztályozását.
A távoli galaxisokból felénk utazó fényt az előtérben lévő látható és sötét anyag elhajlítja és torzítja. Ezt a jelenséget gravitációs lencsézésnek nevezzük, és ez az egyik eszköz, amelyet a Euclid arra használ, hogy feltérképezze, hogyan oszlik el a sötét anyag az Univerzumban. Ha a torzulások nagyon nyilvánvalóak, azt erős lencsézésnek nevezzük. Ennek eredményeként olyan jelenségek figyelhetők meg, mint az Einstein-gyűrűk, az ívek és a többszörös képként megjelenő lencsék. Egy kezdeti MI-modell általi szűrés, ezernyi önkéntes egyedi véleménye, valamint szakértői ellenőrzés után ma a kollaboráció közzétette azt az 500 erős lencsejelöltet tartalmazó egyedi katalógust is, amely szinte kizárólag új felfedezéseket tartalmaz.
„Mindig izgalmas részt venni az adatok korai vizsgálataiban, és látni ahogy a szimulációink alapján elképzelt módon alakul az égbolt-felmérés. Csoportunk tagjai dolgoznak például a Euclid adatok más égbolt-térképekkel való összehasonlításán, a sötét energia detektálásának legújabb módszerein, és mindemellett a kollaboráció működtetésében is jelentős szerepet vállalnak számos munkacsoportban.” – mondta Kovács András, a HUN-REN CSFK tudományos munkatársa, a projektben az MTA Lendület programjának támogatásával résztvevő magyar Euclid csapat szakmai koordinátora.
Különböző galaxis típusok a Euclid felvételein
Következő mérföldkövek a Euclid számára
„A Euclid teljes potenciálját, melynek köszönhetően a kozmikus háló nagyskálás szerkezetéből többet megtudhatunk majd a sötét anyagról és a sötét energiáról, csak akkor érjük el, amikor a teljes felmérés befejeződik. Ugyanakkor már ez az első Q1 adathalmaz is egyedülálló bepillantást nyújt a galaxisok nagyskálás elrendeződésbe, és a galaxisok időbeli fejlődéséről is fontos információkkal szolgál.” – mondta Clotilde Laigle, a Euclid tudósa, aki a párizsi Asztrofizikai Intézetben (Institut d'Astrophysique de Paris) dolgozik.
A Euclid következő adatközlése az alapvető kozmológiai vizsgálatokra is kiterjed majd, beleértve a sötét anyag és a sötét energia természetével kapcsolatos eredményeket. Az első ilyen jellegű globális adatközlés jelenleg 2026 októberében várható, és legalább két további kisebb és két nagyobb adatközlés várható még 2031 előtt, amely jelenleg a Euclid fő felmérésének előre látható befejezési dátuma.
Az ESA közleménye itt érhető el: https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Euclid/Euclid_opens_data_treasure_trove_offers_glimpse_of_deep_fields