歐幾里得望遠鏡首次發佈的數據讓我們得以一窺令人驚歎的宇宙，揭示了超過 2600 萬個星系，並展示了該望遠鏡在可見光和紅外波段前所未有的精度。該任務由先進的光學技術和海量數據處理基礎設施提供支援，正在徹底改變我們對星系演化、暗能量和宇宙網路的理解。德國在光學、數據校準和科學解釋方面發揮著至關重要的作用，機器學習和公民科學家正在幫助我們解讀海量資訊。

تظهر هذه الصورة ظاهرة عدسة الجاذبية التي التقطها إقليدس خلال ملاحظته الأولى لمنطقة السماء العميقة. مصدر الصورة: وكالة الفضاء الأوروبية / إقليدس / اتحاد إقليدس / ناسا ، معالجة الصور: M. Murphy. والمسلي ، شركة إم هويرتاس ، وجي سي. كويلاندري

لأول مرة ، نشر إقليدس بيانات تغطي مساحة شاسعة من السماء وتتكون من ثلاث خرائط فسيفساء كبيرة. يحتوي على ملاحظات مفصلة لمجموعات المجرات ، ونواة المجرة النشطة ، والأحداث العابرة ، مما يوفر مجموعة بيانات غنية للعلماء لدراسة بعض القضايا الرئيسية في علم الكونيات الحديث. من خلال هذا التحقيق الأولي ، بدأ إقليدس في الكشف عن تاريخ كوننا والقوى الخفية التي شكلته - مثل المادة المظلمة والطاقة المظلمة.

واحدة من أقوى ميزات تلسكوب إقليدس هي مجال رؤيته الكبير جدا. يحتوي على مساحة تصوير أكبر بمقدار 240 مرة من تلسكوب هابل الفضائي في تعريض ضوئي واحد ، مع الحفاظ أيضا على تصوير عالي الدقة في النطاقات المرئية والأشعة تحت الحمراء.

這幅圖像展示了不同形狀的星系樣本，均由歐幾里得在首次觀測深場區域時捕捉到。作為數據發佈的一部分，一份包含超過38萬個星系的詳細星表也已發佈，這些星系已根據螺旋臂、中心棒和潮汐尾等特徵進行了分類，這些特徵預示著星系的合併。圖片來源：ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA，圖像處理：M. Walmsley、M. Huertas-Company 和 J.-C. Cuillandre

تتقدم قدرات التصوير بالأشعة تحت الحمراء للتلسكوب الإقليدي بشكل خاص ، ويرجع الفضل في ذلك إلى حد كبير إلى تطوير المكونات البصرية الرئيسية في مؤسستين ألمانيتين: معهد ماكس بلانك للفيزياء خارج كوكب الأرض (MPE) في غارشينج ومعهد ماكس بلانك لعلم الفلك (MPIA) في هايدلبرغ. يمر الضوء الذي يدخل التلسكوب عبر أربع عدسات ومرشح وفاصل شعاع ، مما ينتج عنه تباين عال للغاية في الصورة.

"متطلبات قمع الظلال تجاوزت مائة ضعف. قال فرانك جروب ، الذي قاد تطوير أنظمة NIR البصرية الخاصة ب MPE ، إن التصميم البصري والتنفيذ الدقيق ل MPE و MPIA يضع معايير جديدة لوضوح الصورة والتباين.

MPE 也為星系演化研究做出了貢獻。“我們編製了一份包含來自不同巡天項目的超過 7 萬個光譜紅移的星表，並將其與歐幾里得數據相結合，”該專案這部分負責人 Christoph Saulder 解釋道。“這份星表能夠精確測量距離，並清晰地識別歐幾里得高解析度圖像中的眾多星系和類星體。它為更深入地了解這些天體、它們的分佈及其內部特性奠定了基礎。”

انطباع الفنان عن مهمة إقليدس الفضائية. كان هدف تصميم إقليدس هو استكشاف اتساع الكون والإجابة على بعض الأسئلة الأساسية حول الكون: ما هي المادة المظلمة والطاقة المظلمة؟ ما هو الدور الذي لعبوه في تكوين الشبكة الكونية؟ ستستخدم المهمة تلسكوبها الحساس لمسح السماء وتصنيف مليارات المجرات البعيدة. مصدر الصورة: ESA

يقول هندريك هيلدبراندت من جامعة الرور في بوخوم: "يتم استخدام البيانات الجديدة أيضا لاختبار تقنيات قياس القص الكوني ومعايرة الانزياحات الحمراء ، والتي سيتم تطبيقها قريبا على مجموعات البيانات الإقليدية الأكبر لتحقيق الهدف العلمي الرئيسي المتمثل في قياس الطاقة المظلمة بدقة". يقود المشروع الرئيسي لقياس القص الكوني ومجموعة عمل معايرة الانزياح الأحمر.

بالإضافة إلى ذلك ، اختبر العلماء في جامعة لودفيج ماكسيميليان (LMU) في ميونيخ طرقا لتحديد وتوصيف السمات الكثيفة للمجرات ، وهي خطوة حاسمة في تتبع بنية الكون واسعة النطاق. "الأساليب المستخدمة في هذه المهمة لتحديد عناقيد المجرات ضرورية لتحقيق أقصى استفادة من مجموعات بيانات إقليدس الواسعة ، وتحسين تحديد العناقيد ، وتعميق فهم بنية الكون. في الوقت نفسه ، فإنها تساعد في استكشاف مناطق لم تكن معروفة سابقا في نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة باستخدام عينات ذات دلالة إحصائية من الأجرام السماوية ، "قالت عالمة LMU باربرا سارتوريس.

وبالمثل ، يلعب علماء MPIA دورا رائدا في العديد من الدراسات الإقليدية. يستخدمون البيانات لتحديد الثقوب السوداء الهائلة المتنامية ، والإجابة على الأسئلة الأساسية حول تطور المجرات ، وإجراء قياسات ضوئية دقيقة للأجسام العابرة الصغيرة والكبيرة.

這是歐幾里得南深場。僅一次觀測之後，這架太空望遠鏡就已在該區域發現了超過1100萬個星系。未來幾年，歐幾里得將對該區域進行更多觀測，直至達到其最大深度。從這幅圖像中，我們可以看到宇宙的巨集觀結構。這就是星系沿著所謂的“宇宙網”的組織結構。這張網由巨大的星系團組成，它們通過氣體和不可見的暗物質相互連接。圖片來源：ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA，圖像處理：J.-C. Cuillandre、E. Bertin 和 G. Anselmi

歐幾里得望遠鏡已在天空中確定了三個區域，最終將為此次任務提供最深入的觀測。迄今為止，僅用一周的觀測時間，對每個區域進行一次掃描，歐幾里得望遠鏡就已發現了2600萬個星系。其中最遠的星系距離地球達105億光年。這些星系的總面積相當於滿月的300多倍。

لكشف أسرار استكشافها ، استخدم إقليدس جهاز تصوير الضوء المرئي عالي الدقة (VIS) لقياس الأشكال والتوزيعات المختلفة لمليارات المجرات بدقة. في المقابل ، تعد أجهزة الأشعة تحت الحمراء القريبة (NISP) ضرورية لتحديد مسافة وكتلة المجرات.

كانت MPE مسؤولة عن تصميم وبناء الأنظمة البصرية NISP NIR. من ناحية أخرى ، فإن MPIA مسؤولة عن معايرة NISP الحرجة للمهام. قال ميشا شيرمر من MPIA: "يقوم مهندسو وعلماء MPIA بتطوير وصيانة برنامج المعايرة بالكامل لهذه المهمة ، ومعايرة ومراقبة كاميرات NI-IR NISP ومراقبتها علميا ، وإجراء عمليات المحاكاة ، وإجراء التحليلات الفنية مثل مراقبة الأداة". وهو عالم في معايرة المهمة الإقليدية ومعايرة NISP.

توضح هذه الصور الجديدة هذه الجهود ، وتظهر قدرة إقليدس على رسم خرائط لمئات الآلاف من المجرات ، وتبدأ في التلميح إلى التنظيم الهائل لهذه المجرات في شبكة كونية.

تظهر هذه الصورة جزءا من المنطقة الجنوبية للحقل العميق في إقليدس. يتم تكبير هذه المنطقة بمقدار 16x مقارنة بمخطط الفسيفساء الكبير. يمكن رؤية العديد من المجرات في الصورة ، والتي تختلف في الشكل واللون بسبب عمرها وبعدها. مصدر الصورة: وكالة الفضاء الأوروبية / إقليدس / اتحاد إقليدس / ناسا ، معالجة الصور: J.-C. Cuillandre 、 E. Bertin 、 G. Anselmi

يتوقع إقليدس التقاط صور لأكثر من 100 مليار مجرة في غضون ست سنوات ، وإرسال حوالي 0 غيغابايت من البيانات كل يوم. تخلق مجموعة البيانات الكبيرة هذه فرصا لا تصدق للاستكشاف ، ولكنها تمثل أيضا تحديات كبيرة.

أنشأ تحالف إقليدس شبكة من تسعة مراكز بيانات في أوروبا ، بما في ذلك مركز بيانات العلوم الألماني (SDC-DE) في مركز علوم الفضاء (MPE) في مابوتو. المركز مجهز ب 100 معالجات تعالج 0٪ من البيانات المسجلة بواسطة إقليدس. يضمن فريق مكون من عشرة خبراء على الأقل معالجة سلسة ومتسقة لبيانات الصور الفلكية. قال ماكس فابريسيوس ، الذي يقود SDC-DE في مركز مابوتو لعلوم الفضاء: "تتم معالجة ما يقرب من 0 جيجابايت من البيانات الأولية في الوقت الفعلي تقريبا كل يوم. متطلبات الدقة الضوئية عالية جدا وتتطلب طرقا جديدة تماما لمعايرة البيانات. ”

在搜尋、分析和編目星系方面，機器學習演算法的進步與成千上萬的人類公民科學志願者和專家的共同努力，發揮著至關重要的作用。它是充分利用歐幾里得龐大數據集的基本且必要的工具。這項工作的一個重要里程碑是首次對超過38萬個星系進行了詳細的編目，這些星系的特徵包括螺旋臂、中心棒和潮汐尾，這些特徵可以推斷出星系合併的可能性。

يمثل الكتالوج الأول 4.0٪ فقط من إجمالي عدد المجرات ذات الدقة المماثلة التي يتوقع تلسكوب إقليدس التقاطها خلال حياته. سيعرض الكتالوج النهائي مورفولوجيا مفصلة للمجرات التي أكبر على الأقل من حيث الحجم مما تم قياسه سابقا ، مما يساعد العلماء على الإجابة على أسئلة مثل كيفية تشكل الأذرع الحلزونية وكيف تنمو الثقوب السوداء الهائلة.

這幅圖像展示了歐幾里得深場南區的一部分。與大型拼接圖相比，該區域放大了70倍。圖像中可以看到各種巨大的星系團，以及星系團內部的光和引力透鏡。靠近中心的星系團名為J041110.98-481939.3，距離我們約60億光年。圖片來源：ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA，圖像處理：J.-C. Cuillandre、E. Bertin、G. Anselmi

الضوء الذي ينتقل نحونا من المجرات البعيدة ينحني ويشوه بالمادة العادية والمظلمة في المقدمة. يعرف هذا التأثير باسم عدسة الجاذبية ، وهو أحد الأدوات التي استخدمها الإقليدس للكشف عن كيفية توزيع المادة المظلمة في الكون. عندما يكون التشويه ملحوظا جدا ، يطلق عليه "عدسة قوية" ويمكن أن ينتج ميزات مثل حلقات أينشتاين والأقواس وعدسات التصوير المتعددة.

今天發佈了首份包含500個星系間強透鏡候選體的目錄，幾乎所有候選體此前都未知。MPIA的科學家參與了引力透鏡的分類，根據圖像成為透鏡的概率對其進行標記，作為機器學習的輸入。“這些人工智慧系統最終將在任務結束時對分析擴大200倍的天空區域至關重要。受透鏡效應扭曲的星系數量最終將增加到驚人的10萬個，約為目前已知數量的100倍。對於這個前所未有的數據集，人工無法對單個物體進行分類，”MPIA的Knud Jahnke強調道。他是NISP的儀器科學家。

當背景源的扭曲程度遠小於“弱”透鏡效應時，歐幾里得望遠鏡還能測量這種現象。這種細微的扭曲只有通過對大量星系進行統計分析才能探測到。未來幾年，歐幾里得望遠鏡將測量宇宙100億年歷史中數十億個星系的扭曲形狀，從而提供宇宙中暗物質分佈的三維視圖。

لمعرفة المزيد عن الكون المظلم ، سيقيس تلسكوب إقليدس التابع لوكالة الفضاء الأوروبية ظاهرة تسمى "العدسة الضعيفة". تعتمد هذه الظاهرة على مبدأ عدسة الجاذبية. مصدر الصورة: ESA

截至2025年3月19日，歐幾里得觀測面積約為2000平方度，約佔總勘測面積的14%。三個深場合計面積為63.1平方度。

歐幾里得“快速”發佈（例如3月19日的發佈）針對的是選定的區域。它們旨在演示後續主要數據發佈中預期的數據產品，並幫助科學家在準備階段完善他們的數據分析工具。該任務的首批宇宙學數據將於2026年10月向公眾發佈。在深場位置進行多次額外飛行所積累的數據將包含在2026年的發佈中。

2025 年 3 月 19 日發佈的數據在多篇科學論文中有所描述，這些論文尚未經過同行評審過程，但將提交給《天文學和天體物理學》雜誌。

يوجد في جامعة بون مكتب إقليدس للنشر ، الذي ينسق ويستعرض المنشورات العلمية لتحالف إقليدس.

編譯自 / ScitechDaily