Vědci odhalili první část podrobné 3D mapy vesmíru, kterou vytvořil kosmický dalekohled Euclid

Výsledná mapa by nakonec měla zachytit celkem miliardy galaxií. První část mapy zatím zachycuje asi 14 milionů galaxií – nemluvě o desítkách milionů hvězd v naší vlastní Galaxii Mléčné dráze –, to vše v neuvěřitelných detailech. Snímky pořídil vesmírný dalekohled (observatoř) Euclid, vypuštěný právě agenturou ESA 1. července 2023 do okolí tzv. Lagrangeova bodu L2 v okolí Země.

Jak informuje ESA na svém webu, dosavadní mozaika vytvořená s pomocí dalekohledu Euclid obsahuje 260 pozorování provedených mezi 25. březnem a 8. dubnem 2024. Za tyto pouhé dva týdny pokryl vesmírný dalekohled 132 čtverečních stupňů jižní oblohy v doposud nebývalých detailech. Jde o oblast 500krát větší, než činí zdánlivá úhlová velikost Měsíce v úplňku.

Tato první část mapy již obsahuje asi 100 milionů světelných zdrojů – což jsou především hvězdy v naší Galaxii, ale i vzdálené galaxie.

Přímo veřejnosti představená mozaika, tedy soubor snímků z palubní kamery Euclidu, je samozřejmě dvojrozměrná. Avšak u každého z těchto světelných zdrojů ležících mimo naši Galaxii znají vědci díky Euclidem přesně určenému rudému posuvu také jeho vzdálenost - a tím i polohu v 3D prostoru. U hvězd v naší galaxii zase znají vědci jejich vzdálenosti a polohy pomocí jiných metod. Výsledkem je tedy nejen kvalitní fotografická mozaika, ale i obrovský soubor prostorových 3D dat s ní spojený. Právě toto je ona v titulku uvedená 3D mapa vesmíru.

Konečným cílem mise Euclid je umožnit vytvoření podrobné 3D mapy části vesmíru až do velkých (kosmologických) vzdáleností v prostoru a čase. Tuto mapu pak budou astrofyzici podrobně analyzovat, aby z pozorovaných dat odhalili rozložení tzv. temné hmoty a galaxií. Sekundárně pak budou moci objasnit, jak se na vývoji vesmíru podepsaly právě temná hmota a také tzv. temná energie, které dohromady tvoří cca 95 procent hmotnosti a energie vesmíru.

Mimochodem temná energie způsobuje pozorovaný fakt, že se vesmír od jisté doby rozpíná v průběhu času postupně stále rychleji. Shluky temné hmoty jsou zase odpovědné za jev tzv. gravitačních čoček, které deformují obrazy za nimi ležících galaxií a hvězd. Díky patřičným deformacím můžeme tyto shluky odhalit.

Práce na této 3D mapě si vyžádá celkem šest let pozorování. Snímky do příslušné finální mozaiky budou nakonec zabírat asi jednu třetinu oblohy, přičemž vědci očekávají, že pozorování zachytí celkově miliardy galaxií do vzdálenosti asi 10 miliard světelných let.

Od února, kdy mise zahájila rutinní vědecká pozorování, bylo již podle portálu Space.com dokončeno 12 procent této přehlídky. Euclid dnes posílá k Zemi až 100 gigabajtů astronomických dat každý den. Postupně budou tato data zpracovávána, analyzována a v nejbližších letech postupně prezentována veřejnosti.

Profesor Mat Page z Mullard Space Science Laboratory na University College London (UCL), který je operačním vedoucím podrobné kamery VIS (The visible instrument) na Euclidu, řekl, že před Euclidem nikdo nikdy nepořídil snímek tak velké oblasti oblohy s tak vysokým rozlišením.

„Dokonce ani na počítači zvětšené detaily neukazují plné rozlišení velkolepé kamery VIS na palubě sondy Euclid,“ uvedl podle listu The Guardian.

Pro zajímavost, jeden záběr této širokoúhlé kamery má velikost 600 megapixelů (600 milionů obrazových bodů). Vedle kamery pro pořizování obrázků v oboru viditelného světla je dále na palubě Euclida spektrometr a fotometr pro blízkou infračervenou oblast spektra (near-infrared spectrometer and photometer - NISP), který umožňuje vypočítat rudý posuv a tím i vzdálenosti detekovaných galaxií.

Podle profesora Page bychom před Euclidem bychom nikdy nebyli schopni spatřit slabé řasové mlhoviny či „oblaka“ v Mléčné dráze a rozeznat každou hvězdu, která je osvětluje v supervysokém rozlišení. „A to je jen nepatrný zlomek celé oblasti, kterou bude Euclid zkoumat, takže na konci budeme mít skutečně bohatou astronomickou sklizeň objevů,“ dodal.

ESA zveřejnila jak celou mozaiku s poměrně malým rozlišením, tak i detailní, velmi zvětšené snímky některých specifických oblastí, např. jednotlivé vzdálené galaxie nebo kupy galaxií. Snímky zachycují detaily od hvězdokup v blízkosti jednotlivých galaxií až po některé z největších struktur ve vesmíru.

ESA také uvedla, že světle modré oblasti, které jsou vidět na mozaice, jsou galaktická řasová oblaka, která se nacházejí mezi hvězdami v blízkosti disku Mléčné dráhy. Tato slabá oblaka jsou složena z plynu a prachu a odrážejí viditelné světlo, což umožňuje jejich zachycení supercitlivou kamerou.