歐幾裡得太空望遠鏡首次發回了科學影像。要了解宇宙是如何產生的，又是如何演變成現在的樣子，需要做兩件事。宇宙學電腦模型利用物理定律來描繪宇宙今天的預期面貌，而望遠鏡的觀測則檢驗這些模型是否正確。歐幾里德太空望遠鏡將首次具備測量數十億個星系的三維位置的能力，從地球上幾乎可以觀測到整個宇宙。第一批科學圖像現已公佈。

歐幾裡得的優點在於它的多樣性：歐幾里德大影像平面的這一小部分顯示了英仙座星系團的細節。在2.4億光年的距離上，可以清楚地辨認出前景中作為星系團一部分的各種類型和形狀的星系，以及背景中一系列微弱、瀰漫的光點–在歐幾里德成像之前，這些星系的光線已經傳播了數十億年。圖片來源：ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, Image Processing by J.-C.Cuillandre, G. Anselmi; CC BY-SA 3.0 IGO

這幅畫描繪的是歐空局的歐幾裡得（Euclid）太空船。歐幾裡得號是一項開創性的任務，旨在觀測數十億個微弱的星系，研究宇宙加速膨脹的起源，以及暗能量、暗物質和引力的神秘本質。圖片來源：歐空局

這些影像是將其兩台儀器的數據結合在一起的結果：VIS（可見光儀器）和NISP（近紅外線攝譜儀和光度計）旨在利用大面積探測器捕捉可見光和近紅外線。

歐幾里德望遠鏡最重要的任務是對宇宙進行最詳細的三維測繪，從而揭開宇宙的一些秘密。包括馬克斯-普朗克天文學和地外物理學研究所在內的歐幾里德聯合會德國成員開發瞭望遠鏡的關鍵技術組件。他們還為管理龐大的資料流提供後勤服務，並確保公佈資料的品質。

追蹤暗物質這張來自歐幾里德的圖像是第一次在如此大的圖像截面上同時捕捉到英仙座星系團中如此多的星系，而且細節如此豐富。這張圖像顯示了屬於英仙座星系團的1000 個星系，英仙座星系團是宇宙中質量最大的結構之一。在背景中還可以看到距離更遠的其他5 萬多個星系。圖片來源：ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, 圖片處理：J.-C.Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi, CC BY-SA 3.0 IGO

以前的太空望遠鏡，如哈伯望遠鏡或詹姆斯-韋伯望遠鏡，都是為了詳細觀測天空中非常小的區域而建造的。而歐幾里德望遠鏡則以同樣高的影像品質拓寬了視野：得益於其大型光學系統、靈敏的儀器以及位於地球大氣層之外的位置，它能在相對較短的觀測時間內提供大片天空的影像，這些影像也非常清晰，並包含了遙遠星系的微弱光線。

透過發布的圖像，歐幾里德聯盟成員利用五個選定的天體展示了歐幾裡得的全部潛能。每個影像覆蓋的區域比滿月稍大。到任務結束時，大約有40000 個這樣的影像部分將被合併，形成天空中約14,000 平方度的廣闊區域。這佔整個天空的三分之一，不包括我們自己的銀河系。

一個讓人聯想到我們銀河系的星系：IC 342 星系距離我們1100 萬光年，在天空中看起來和滿月差不多大。在運行過程中，Euclid 將對數十億個其他星系進行成像，這些星系甚至比IC 342 更遙遠，它們揭示了暗物質和暗能量的無形影響。圖片來源：ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, 圖片處理：J.-C.Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi, CC BY-SA 3.0 IGO

現已發布的圖像清楚地表明了一點：每張圖像都將是一座寶庫，讓人們對單一恆星、銀河系或遙遠星系的物理學有新的認識。

位於慕尼黑附近加興的馬克斯-普朗克地外物理研究所和慕尼黑路德維希-馬克西米利安大學的Maximilian Fabricius 說：”這台望遠鏡將收集大量數據，探測到比以前更多的天體。我們都需要適應歐幾裡得將提供的大量資訊”。

有深度的快照：這個影像截面比英仙座星團的整體影像小200 倍左右，能讓人感受到前景英仙座星團壯麗影像所掩蓋的細節。帶有六個星形”尖峰”的最亮點是前景中銀河系的恆星。在這些恆星之間有許多漫射的微紅色斑塊，它們是宇宙早期的星系。有些星系距離我們非常遙遠，以至於它們的光線需要100 億年才能到達我們這裡。圖片來源：ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, 圖片處理：J.-C.Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi, CC BY-SA 3.0 IGO

英仙座星系團就是一個例子。這些星系團是宇宙中一些最大、最龐大的結構。如果沒有暗物質網絡，這裡描述的星系將均勻地分佈在天空中。

馬克斯-普朗克地外物理研究所和路德維希-馬克西米利大學的科學家馬蒂亞斯-克魯格解釋說：”利用歐幾里德望遠鏡的巨大視野和超高的靈敏度，可以測量英仙座星系團中的星系，直至它們最外圍和最暗淡的區域。”

在同一張圖片中，還有其他與英仙座星團無關的星系。由於光的傳播速度是有限的，在宇宙中看得越遠，發現的星係就越古老，處於不同發展階段的星係就越多。這些豐富的資訊將大大有助於研究人員了解以星系的大量碰撞和合併為標誌的宇宙早期”。

銀河系附近的一個奇異星系：不規則星系NGC 6822是矮星系的一個例子，它不像我們的銀河系那樣有適當的旋臂。這種星係被認為是附近年輕宇宙中成熟星系的組成部分，歐幾裡得將繪製出完整的宇宙地圖。如果你仔細觀察，就能辨認出單顆恆星，甚至超新星殘骸。圖片來源：ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, 圖片處理：J.-C.Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi, CC BY-SA 3.0 IGO

我們的宇宙中約有95% 似乎由神秘的”暗”元素組成，它們在英仙座星系團的形成過程中也發揮了作用。暗物質決定著星系間和星系內部的引力效應，最初減緩了宇宙的膨脹，而暗能量則推動著宇宙目前的加速膨脹。

然而，暗物質和暗能量的本質仍然難以捉摸。科學家所知道的是，這些物質會使望遠鏡觀測到的物體的外觀和運動發生微妙的變化。為了探測”暗”對可見宇宙的影響，歐幾里德號將在未來六年內觀測100 億光年外數十億星系的形狀、距離和運動。

在這裡，來自NIST 紅外線儀器的光譜資訊得到了來自地面望遠鏡的光學光譜的補充，這將非常精確地確定歐幾里德所拍攝星系的距離和運動情況，並將歐幾里德的二維照片轉化為有史以來最全面的可見宇宙三維地圖。

歐幾里德號是歐洲太空總署（ESA）的太空任務，美國國家航空暨太空總署（NASA）為任務做出了貢獻。它是歐空局宇宙視野計畫的一部分。

VIS 和NISP 相機是由來自17 個國家的科學家和工程師共同開發和製造的，其中許多來自歐洲，但也有美國、加拿大和日本。在德國，海德堡馬克斯-普朗克天文學研究所、加興馬克斯-普朗克地外物理學研究所、慕尼黑路德維希-馬克西米利安大學、波昂大學、波鴻魯爾大學和波昂德國航空航天中心的德國航天局都參與了這項工作。

德國航太中心的德國航太局負責協調德國對歐空局的貢獻，並為參與的德國研究機構提供資金。德國是歐空局科學計畫的最大貢獻者，約佔21%。

編譯自/ ScitechDaily