歐幾里得太空望遠鏡將改變對黑暗宇宙的看法


2023年5月1日,歐洲太空總署的歐幾里得(Euclid)太空望遠鏡從義大利乘船抵達美國佛羅里達州,完成太空之旅的階段工作。預計今年7月初在甘迺迪由太空探索科技公司(SpaceX)製造的獵鷹9號火箭搭載升空。

太空望遠鏡是以希臘數學家歐幾里得的名字來命名,他生活在公元前300年左右,創立了幾何學。由於物質和能量的密度與宇宙的幾何形狀有關,因此以他的名字來命名。

歐幾里得太空望遠鏡配備一個直徑為1.2米的望遠鏡和2個科學儀器,包含一個可見光波長相機和一個近紅外相機及光譜儀。發射後,它將圍繞一個稱為第二日地拉格朗日點(Lagrangian point,L2)的區域運行,平均距離地球約150萬公里,預計任務壽命為六年。由於L2是太陽和地球引力平衡的地方,使得歐幾里得可與地球保持同步,為觀察宇宙提供一個穩定的有利位置,並加入也在L2上的韋伯太空望遠鏡的行列。

歐幾里得主要任務為探索黑暗宇宙的演化,藉由觀測100億光年範圍內的數十億個星系,橫跨超過1/3的天空,繪製出宇宙的立體地圖。雖然暗能量(dark energy)加速了宇宙的膨脹,暗物質(dark matter)控制著宇宙結構的增長,但科學家仍然不確定暗能量和暗物質到底是什麼。

與我們在地球上看到的正常物質不同,暗物質既不反射也不發射光。它將星系凝聚在一起,估計佔宇宙總質量的八成。我們已經知道它一個世紀,但它的真正性質仍然是一個謎。暗能量同樣令人費解,天文學家已經證明,在過去的50億年裡,宇宙的膨脹速度比預期要快。許多人認為這種加速是由一種看不見的力量驅動的,這種力量稱為暗能量,這佔據宇宙中七成的能量。

歐幾里得將觀察宇宙在過去100億年裡的演化,揭露宇宙是如何膨脹,以及宇宙的結構是如何形成,由此天文學家便可推斷出暗能量、暗物質和重力的特性,從而揭開更多關於它們的精確性質。

【圖:歐洲太空總署;文:節錄自台北市立天文科學教育館網頁】


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