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25-03-20 12:46 微博认证:科学科普博主

欧几里得空间望远镜(Euclid)首次数据发布:揭示宇宙深场壮丽画卷

欧洲空间局(ESA)的欧几里得任务于2025年3月19日公布了其首次调查数据,其中包括对其深场(Deep Fields)的初步预览。这些深场数据展示了数十万星系的多样形态,并首次揭示了它们在宇宙网中的大尺度分布。

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2600万星系及首批重力透镜候选体

此次数据发布涵盖了三大片天区的马赛克图像(图二、图三、图四),包含众多星系团、活跃星系核(AGN)及瞬态天体现象。数据中还首次对超过38万个星系进行了分类(图九),并利用人工智能与公民科学的协作,识别出了500个强引力透镜候选体(图十)。这些数据为欧几里得未来六年的探索奠定了基础。

ESA科学总监Carole Mundell教授表示:“欧几里得再次证明了其作为终极发现机器的能力。它正在对星系进行大规模测绘,使我们能够探索宇宙的历史及塑造宇宙的隐形力量。”

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深场观测:深入窥探宇宙演化

欧几里得已在三片深场区域进行了首次扫描,仅一周的观测便探测到2600万颗星系,其中最远的星系距离地球105亿光年。这些深场区域还包含了一些罕见的亮类星体,未来几年欧几里得将多次观测这些区域,使其真正成为“深场”。

目前公布的63平方度天空区域,相当于300个满月的面积,已经预示着欧几里得最终绘制的“宇宙大图”规模——覆盖三分之一的全天(14000平方度)。

ESA欧几里得项目科学家Valeria Pettorino表示:“仅一次深场观测,我们便获得了丰富的数据,可用于星系形态分析、引力透镜研究、星系团演化以及恒星形成等多种科学研究。未来六年,我们将在这些区域进行30至52次重复观测,每次都将提升分辨率,并发现更多天体。”

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解析暗物质与暗能量:宇宙网的线索

欧几里得的可见光成像仪(VIS)可高精度测量星系形状,而近红外光谱及成像仪(NISP)则用于解析星系的距离与质量。新公布的影像已经展现了数十万星系的精细结构,并初步揭示了它们在宇宙网中的排列方式。

宇宙网由普通物质与暗物质构成,正是这些丝状结构孕育了星系,并决定了其演化。这些观测数据将帮助科学家理解暗物质和暗能量的本质——它们共同占据了宇宙总质量-能量的95%。

欧几里得联盟科学家Clotilde Laigle指出:“完整的数据集才能充分揭示宇宙大尺度结构的奥秘,但此次数据发布已让我们首次窥见星系在宇宙网中的组织方式,这对理解星系形成和演化至关重要。”

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人工智能与公民科学:38万个星系分类

欧几里得计划在六年内观测15亿个星系,每天传输约100GB的数据。这庞大的数据量带来了前所未有的研究机会,但同时也带来了分类与分析的挑战。

AI在这一过程中发挥了关键作用。例如,基于深度学习的“Zoobot”算法结合了近万名公民科学家的标注工作,仅在一个月内便对38万颗星系完成了分类。该数据集覆盖的星系数量仅占欧几里得最终数据的0.4%,但已远超此前所有同类数据集。

来自多伦多大学的欧几里得科学家Mike Walmsley表示,“我们不仅在建立工具,还在提供测量数据。这使得我们能够在数周内完成尖端科学研究,而过去需要数年。”

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引力透镜:揭示暗物质分布

欧几里得的数据还包括首批500个星系-星系强引力透镜候选体,几乎全部为首次发现。未来,这一数字预计将在2026年的大规模数据发布中增长至7000个,并在任务结束时达到约10万个,是当前已知数量的100倍。

欧几里得还将精确测量“弱引力透镜”效应,即大尺度引力对背景星系形状的微小扭曲。这一统计方法将用于绘制暗物质的三维分布图,追溯100亿年宇宙历史。

ESA欧几里得任务负责人Pierre Ferruit表示:“欧几里得正在快速扩展其观测区域,结合AI、公民科学与专家分析,它已成为探索宇宙的终极发现引擎。”

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未来展望:2026年首批宇宙学数据

截至2025年3月,欧几里得已完成约2000平方度的观测,占总目标(14000平方度)的14%。此次发布的深场数据仅占整个项目的极小一部分,但已经展现了欧几里得卓越的成像能力。

2026年10月,ESA将发布欧几里得的首批宇宙学数据,届时研究人员将获得更完整的宇宙大尺度结构信息,并进一步揭示暗物质与暗能量的奥秘。

目前,欧几里得的深场数据已可在ESA的ESASky平台上查看,科学家也将逐步解析这些海量数据,以推动宇宙学的进一步发展。

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视频一,ESA为此次欧几里得发布首批数据制作的视频,来源:ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, image processing by J.-C. Cuillandre, E. Bertin, G. Anselmi, M. Walmsley, M. Huertas-Company; ESA/Gaia/DPAC; ESA/Planck Collaboration

图二、图三、图四,此次发布的欧几里得三块深场拼图,来源:ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, image processing by J.-C. Cuillandre, E. Bertin, G. Anselmi

图五,此次发布的深场在全天图中的位置,来源:ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA; ESA/Gaia/DPAC; ESA/Planck Collaboration

图六,欧几里得南天深场,放大16倍局部,来源:ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, image processing by J.-C. Cuillandre, E. Bertin, G. Anselmi

图七,欧几里得南天深场,放大70倍局部,来源:ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, image processing by J.-C. Cuillandre, E. Bertin, G. Anselmi

图八,欧几里得拍摄的猫眼星云,来源:ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, image processing by J.-C. Cuillandre, E. Bertin, G. Anselmi

图九,欧几里得拍到的不同星系形状,来源:ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, image processing by M. Walmsley, M. Huertas-Company, J.-C. Cuillandre

图十,欧几里得拍到的强引力透镜事件,来源:ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, image processing by M. Walmsley, M. Huertas-Company, J.-C. Cuillandre

字幕:Capcut自动识别和输出,Claude 3.7 Sonnet整理和翻译

文案:ChatGPT 洗自 ESA官网新闻稿

发布于 韩国