時間：2025-12-08 21:03:20 來源：桑間濮上網

藝術家對歐空局歐幾里德飛船的歐洲印象。 (Image credit: ESA/ATG medialab (spacecraft); NASA,航天 ESA, CXC, C. Ma, H. Ebeling and E. Barrett (University of Hawaii/IfA), et al. and STScI (background))
（神秘的地球uux.cn）據美國太空網（By Keith Cooper）：歐洲航天局的歐幾里德任務將繪制宇宙中物質的幾何形狀，特別是局歐星系分布的形式，以了解更多關于宇宙中我們看不到的德量部分——暗能量和暗物質。
歐幾里德任務的任務目標是在其預期的六年生命周期中，繪制過去100億年宇宙歷史中的尋找15億個星系。
歐幾里德預計將于2023年7月至9月之間的暗物暗某個時候在佛羅里達州肯尼迪航天中心搭載SpaceX獵鷹9號火箭發射升空。任務已經被推遲了好幾次；該計劃原本計劃在法屬圭亞那發射俄羅斯聯盟號火箭，質和但俄羅斯入侵烏克蘭意味著該計劃被擱置。歐洲
歐幾里德將何去何從？航天
歐幾里得大約需要30天才能到達它在L2拉格朗日點的目的地——包括詹姆斯韋伯太空望遠鏡在內的其他幾個航天器共享的同一位置。L2距離地球約100萬英里(160萬公里)，局歐但與太陽方向相反。德量這是任務一個特殊的位置，因為在L2，尋找地球和太陽的暗物暗引力與航天器在軌道上繞地球擺動時作用在航天器上的向外離心力相平衡。這使得位置準穩定——航天器不會被拋入更深的空間，但它需要機動推進器來保持位置。
L2還提供了更清晰的深空視圖，地球、月亮和太陽總是在飛船后面。如果歐幾里德要成功完成在過去100億年的宇宙歷史中繪制15億個星系的任務，產生比地面觀測清晰四倍的圖像質量，這是必不可少的。
作為一項調查任務，Euclid將持續至少6年，覆蓋15，000平方度的天空。它的調查將以“步進凝視”模式進行，這意味著望遠鏡每次將指向并測量大約0.5平方度的天空。
世衛組織的歐幾里得任務是以誰的名字命名的？
以幾何學之父的名字命名繪制宇宙幾何圖形的太空任務再合適不過了。希臘數學家歐幾里得生活在亞歷山大大帝的時代，雖然他的生活的已知細節充其量是粗略的，但他的遺產是作為數學學科的幾何學的發明。歐幾里得發明了我們今天所稱的歐幾里得幾何，它是諸如三角學等數學領域的基礎。
宇宙也有歐幾里得幾何。美國宇航局的威爾金森微波各向異性探測器(WMAP)的測量結果顯示，宇宙是“平坦的”，沒有像球體或馬鞍一樣的曲率。平行線永遠保持平行，三角形的內角總和始終為180度。
歐幾里德會做什么？
歐幾里德將向科學家展示更多關于“黑暗宇宙”的東西。它的主要目標之一是精確繪制星系紅移圖——隨著物體遠離我們，光向更紅的波長延伸，就像宇宙向各個方向膨脹一樣。哈勃定律告訴我們，到星系的距離與宇宙膨脹帶著星系遠離我們的速度有關，后退速度越高，星系越遙遠，紅移越高。因此，測量紅移可以告訴天文學家宇宙膨脹的速率以及暗能量加速膨脹的強度。該任務將追溯到100億年前就存在的星系(紅移約為2)，或太陽系年齡的兩倍以上。在至少6年的時間里，歐幾里德將繪制大約36%的天空，并對天空中總共40平方度的三個較小區域進行超深度調查。
歐幾里德的探測器將進行兩次宇宙探測。其中一個將會研究弱引力透鏡效應——物質集中導致的光線邊緣彎曲。這有助于通過測量星系圖像被透鏡扭曲的程度來繪制星系和星系團周圍暗物質的位置。
另一個探測器將研究重子聲波振蕩(BAO)，這是宇宙微波背景(CMB)輻射波動的遺跡，今天在星系的空間分布中表現出來。在非常大的尺度上，星系往往以標準距離成對聚集在一起。這個標準距離與早期宇宙中等離子體(電離氣體)中的聲波有關；聲波以密度波的形式在等離子體中傳播，如今被聯系到暗物質暈的位置，或與星系相關的暗物質濃度。隨著宇宙的膨脹，這個標準距離的大小會隨著時間的推移而增加，因此Bao是測量宇宙膨脹的標準標尺，因此也是測量宇宙歷史上不同時期暗能量強度的標準標尺。
專家解答的歐幾里德常見問題
我們問了歐洲航天局歐幾里德項目經理朱塞佩·拉卡幾個關于歐幾里德任務的常見問題。
朱塞佩·拉卡
歐幾里德項目經理
朱塞佩·拉卡是歐洲航天局歐幾里德項目經理。
歐幾里德任務將如何增進我們對暗能量的了解？
暗能量本質上是使宇宙加速膨脹的東西的別稱。這種加速似乎是在大約50億年前開始的，是通過地面天文臺觀測遙遠星系的衰退速度發現的。
加速行為與具有恒定密度的真空的一種“排斥”能量或廣義相對論方程的宇宙常數一致，廣義相對論方程將重力描述為物質對時空幾何關系。歐幾里德將通過測量暗能量密度在過去的100億年中是否真的是恒定的來提高我們的理解。
繪制星系地圖將教會我們關于暗物質的什么？
暗物質是宇宙中物質的主要形式。沒有它，恒星可能不會在早期宇宙中形成，宇宙中暗物質的存在對所有宇宙結構的形成至關重要。
暗物質是不可見的，也不吸收輻射，但由于其引力(更準確地說是因為其時空扭曲)而使光偏轉，并使觀察者看到的星系形狀變形。這種效應被稱為引力弱透鏡效應。通過觀察遙遠的星系，它們的光從源頭穿過物質(黑暗和規則)到達我們，我們可以測量暗物質在其路徑上的分布。通過對數十億個星系進行這樣的研究，歐幾里德將構建出暗物質在整個宇宙中分布的完整地圖。
歐幾里德與其他暗能量研究有何不同？
確實有很多宇宙學調查，主要是在地面上，還有一個計劃中的(NASA的羅馬望遠鏡)是從太空進行的。歐幾里德的質量在于它的圖像清晰度，這允許它最小化關于前述弱透鏡探頭的系統誤差。此外，歐幾里德望遠鏡的特色設計使其能夠在相對較短的時間(6年)內以前所未有的準確度和精確度覆蓋大量的天空(36%)。關于光譜能力，歐幾里德還將對來自星系的近紅外波長的光進行觀測，這種光被大氣層吸收，因此從地面上看不到。這種能力用于精確測量遠至100億光年的數億個星系的后退速度。
歐幾里德宇宙飛船
作為一個4，630磅(2，100千克)的航天器，14.7英尺(4.5米)高，10.2英尺(3.1米)直徑，與詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的大小和復雜性相比，歐幾里德相當適中。歐幾里德的科學將由兩臺儀器完成，其機載3.9英尺(1.2米)望遠鏡(在新標簽中打開)將捕捉并分離它們之間的光進行分析。
其中一個儀器是可視成像儀(VIS)，它將包括36個專門為該任務設計的電荷耦合器件(CCD)。VIS的視場是0.787度乘0.709度(比天上兩個滿月覆蓋的面積大一點)。
第二個儀器是近紅外光譜儀和光度計(NISP)，它將提供星系的近紅外測光。目的是結合VIS '和NISP的觀測來精確測量星系的紅移。
NISP還將研究星系的化學性質以及星系中恒星和氣體的運動，以找出星系是如何旋轉的，并揭示它們是如何形成的。
什么是暗能量和暗物質？
暗能量和暗物質構成了宇宙中的大部分質量和能量。暗物質是一種看不見的物質，我們只能從它的引力來推斷它的存在。暗物質貢獻了宇宙中所有物質和能量的26.8%左右。另一方面，暗能量是一種神秘的能量場，它正在加速宇宙的膨脹，約占宇宙所有質量和能量的68.3%。根據歐空局的說法，剩下的4.9%是我們在宇宙中可以看到的一切——人、行星、恒星、星云和星系。
暗物質和暗能量共同影響著宇宙的幾何形狀。暗物質團產生了引力井，可以彎曲來自更遠物體的直線光路徑，而通過驅動宇宙的加速膨脹，暗能量將物質團相互拉離，降低了宇宙中物質的整體密度。通過測量它們如何影響宇宙，天文學家可以獲得對它們令人困惑的本質的重要見解。

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