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。

ภาพนี้แสดงปรากฏการณ์เลนส์แรงโน้มถ่วงที่จับภาพโดย Euclid ระหว่างการสังเกตการณ์ครั้งแรกของเขาในบริเวณท้องฟ้าลึก แหล่งที่มาของภาพ: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, การประมวลผลภาพ: M. Murphy Walmsley, M. Huertas-Company และ JC Cuillandre

เป็นครั้งแรกที่ Euclid เผยแพร่ข้อมูลที่ครอบคลุมพื้นที่กว้างใหญ่ของท้องฟ้าและประกอบด้วยแผนที่โมเสกขนาดใหญ่สามแผนที่ มีการสังเกตโดยละเอียดของกระจุกกาแล็กซี นิวเคลียสของกาแล็กซีที่ใช้งานอยู่ และเหตุการณ์ชั่วคราว ซึ่งเป็นชุดข้อมูลมากมายสําหรับนักวิทยาศาสตร์ในการศึกษาประเด็นสําคัญบางประการในจักรวาลวิทยาสมัยใหม่ จากการตรวจสอบเบื้องต้นนี้ Euclid เริ่มเปิดเผยประวัติของจักรวาลของเราและพลังที่ซ่อนอยู่ซึ่งหล่อหลอมจักรวาล เช่น สสารมืดและพลังงานมืด

หนึ่งในคุณสมบัติที่ทรงพลังที่สุดของกล้องโทรทรรศน์ Euclid คือมุมมองที่กว้างเป็นพิเศษ มีพื้นที่ถ่ายภาพที่ใหญ่กว่ากล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล 240 เท่าในการเปิดรับแสงครั้งเดียว ในขณะเดียวกันก็รักษาภาพความละเอียดสูงในแถบที่มองเห็นได้และอินฟราเรด

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

ความสามารถในการถ่ายภาพอินฟราเรดของกล้องโทรทรรศน์ยุคลิดนั้นล้ําหน้าเป็นพิเศษ โดยส่วนใหญ่ต้องขอบคุณการพัฒนาส่วนประกอบออปติคัลที่สําคัญในสถาบันเยอรมันสองแห่ง ได้แก่ สถาบัน Max Planck สําหรับฟิสิกส์นอกโลก (MPE) ใน Garching และ Max Planck Institute for Astronomy (MPIA) ในไฮเดลเบิร์ก แสงที่เข้าสู่กล้องโทรทรรศน์จะผ่านเลนส์สี่ตัว ฟิลเตอร์ และตัวแยกลําแสง ส่งผลให้มีความคมชัดของภาพสูงมาก

"ข้อกําหนดในการปราบปรามภาพซ้อนนั้นเกินร้อยเท่า การออกแบบออพติคอลและการดําเนินการที่แม่นยําของ MPE และ MPIA กําหนดมาตรฐานใหม่สําหรับความคมชัดและความคมชัดของภาพ" Frank Grupp ผู้นําการพัฒนาระบบออปติคัล NIR ของ MPE กล่าว

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。”

ความประทับใจของศิลปินที่มีต่อภารกิจอวกาศ Euclid เป้าหมายการออกแบบของ Euclid คือการสํารวจความกว้างใหญ่ของจักรวาลและตอบคําถามพื้นฐานที่สุดเกี่ยวกับจักรวาล: สสารมืดและพลังงานมืดคืออะไร? พวกเขามีบทบาทอย่างไรในการก่อตัวของใยจักรวาล? ภารกิจจะใช้กล้องโทรทรรศน์ที่ละเอียดอ่อนเพื่อสแกนท้องฟ้าและจําแนกกาแล็กซีที่อยู่ห่างไกลหลายพันล้านแห่ง แหล่งที่มาของภาพ: ESA

"ข้อมูลใหม่นี้ยังถูกนํามาใช้เพื่อทดสอบเทคนิคในการวัดแรงเฉือนของจักรวาลและการปรับเทียบการเลื่อนสีแดง ซึ่งในไม่ช้าจะถูกนําไปใช้กับชุดข้อมูลยุคลิดที่ใหญ่ขึ้นเพื่อให้บรรลุเป้าหมายทางวิทยาศาสตร์หลักในการวัดพลังงานมืดอย่างแม่นยํา" Hendrik Hildebrandt จาก Ruhr University of Bochum กล่าว เขาเป็นผู้นําโครงการสําคัญในการวัดแรงเฉือนของจักรวาลและคณะทํางานสอบเทียบการเลื่อนสีแดง

นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัย Ludwig Maximilian (LMU) ในมิวนิกได้ทดสอบวิธีการระบุและกําหนดลักษณะลักษณะที่มีความหนาแน่นสูงเกินไปของกาแล็กซี ซึ่งเป็นขั้นตอนสําคัญในการติดตามโครงสร้างขนาดใหญ่ของเอกจักรภพ "วิธีการที่ใช้ในภารกิจนี้เพื่อระบุกระจุกกาแล็กซีมีความสําคัญต่อการใช้ประโยชน์สูงสุดจากชุดข้อมูลขนาดใหญ่ของ Euclid ปรับปรุงการระบุกระจุกกาแล็กซี และทําความเข้าใจโครงสร้างของจักรวาลให้ลึกซึ้งยิ่งขึ้น ในขณะเดียวกัน พวกมันช่วยสํารวจพื้นที่ที่ไม่รู้จักก่อนหน้านี้ในแถบอินฟราเรดใกล้โดยใช้ตัวอย่างวัตถุท้องฟ้าที่มีนัยสําคัญทางสถิติ" Barbara Sartoris นักวิทยาศาสตร์ของ LMU กล่าว

ในทํานองเดียวกันนักวิทยาศาสตร์ MPIA มีบทบาทนําในการศึกษาแบบยุคลิดจํานวนมาก พวกเขาใช้ข้อมูลเพื่อระบุหลุมดํามวลยิ่งยวดที่กําลังเติบโต ตอบคําถามพื้นฐานเกี่ยวกับวิวัฒนาการของกาแล็กซี และทําการวัดโฟโตเมตริกที่แม่นยําของวัตถุชั่วคราวอายุน้อยและเก่า

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。

เพื่อไขปริศนาของการสํารวจ Euclid ใช้เครื่องถ่ายภาพแสงที่มองเห็นได้ความละเอียดสูง (VIS) เพื่อวัดรูปร่างและการกระจายตัวต่างๆ ของกาแลคซีหลายพันล้านแห่งได้อย่างแม่นยํา ในทางตรงกันข้าม เครื่องมือวัดอินฟราเรดใกล้ (NISP) มีความสําคัญต่อการกําหนดระยะทางและมวลของกาแลคซี

MPE รับผิดชอบในการออกแบบและสร้างระบบออปติคัล NISP NIR ในทางกลับกัน MPIA มีหน้าที่รับผิดชอบในการสอบเทียบภารกิจที่สําคัญของ NISP "วิศวกรและนักวิทยาศาสตร์ของ MPIA กําลังพัฒนาและบํารุงรักษาโปรแกรมการสอบเทียบทั้งหมดสําหรับภารกิจนี้ สอบเทียบและตรวจสอบกล้อง NI-IR NISP ทางวิทยาศาสตร์ ทําการจําลอง และทําการวิเคราะห์ทางเทคนิค เช่น การตรวจสอบเครื่องมือ" Mischa Schirmer จาก MPIA กล่าว เขาเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่ Euclidean Mission Calibration และ NISP Calibration

ภาพใหม่เหล่านี้แสดงให้เห็นถึงความพยายามเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงความสามารถของ Euclid ในการทําแผนที่กาแล็กซีหลายแสนแห่งและเริ่มบอกใบ้ถึงองค์กรขนาดใหญ่ของกาแล็กซีเหล่านี้ในเครือข่ายจักรวาล

ภาพนี้แสดงส่วนหนึ่งของโซน Deep Field South ของ Euclid พื้นที่นี้ขยายขึ้น 16x เมื่อเทียบกับแผนภาพโมเสคขนาดใหญ่ สามารถมองเห็นกาแล็กซีหลายแห่งได้ในภาพ ซึ่งมีรูปร่างและสีแตกต่างกันไปตามอายุและระยะทาง แหล่งที่มาของภาพ: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, การประมวลผลภาพ: JC Cuillandre、E. Bertin、G. Anselmi

Euclid คาดว่าจะถ่ายภาพกาแล็กซีมากกว่า 100 พันล้านกาแล็กซีภายในหกปี โดยส่งข้อมูลกลับประมาณ 0 กิกะไบต์ทุกวัน ชุดข้อมูลขนาดใหญ่ดังกล่าวสร้างโอกาสที่น่าทึ่งสําหรับการสํารวจ แต่ก็มีความท้าทายที่สําคัญเช่นกัน

Euclid Alliance ได้จัดตั้งเครือข่ายศูนย์ข้อมูลเก้าแห่งในยุโรป รวมถึงศูนย์ข้อมูลวิทยาศาสตร์เยอรมัน (SDC-DE) ที่ศูนย์วิทยาศาสตร์อวกาศ (MPE) ในมาปูโต ศูนย์นี้มีโปรเซสเซอร์ 100 ตัวที่ประมวลผล 0% ของข้อมูลที่บันทึกโดย Euclid ทีมผู้เชี่ยวชาญอย่างน้อยสิบคนช่วยให้มั่นใจได้ถึงการประมวลผลข้อมูลภาพดาราศาสตร์ที่ราบรื่นและสม่ําเสมอ Max Fabricius ผู้นํา SDC-DE ที่ศูนย์วิทยาศาสตร์อวกาศ Maputo กล่าวว่า "ข้อมูลดิบประมาณ 0 GB ได้รับการประมวลผลเกือบแบบเรียลไทม์ทุกวัน ข้อกําหนดสําหรับความแม่นยําของโฟโตเมตริกนั้นสูงมากและต้องใช้วิธีการสอบเทียบข้อมูลแบบใหม่ทั้งหมด ”

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。

แคตตาล็อกแรกแสดงเพียง 4.0% ของจํานวนกาแล็กซีทั้งหมดที่มีความละเอียดใกล้เคียงกันซึ่งกล้องโทรทรรศน์ Euclid คาดว่าจะจับภาพได้ตลอดอายุการใช้งาน แคตตาล็อกสุดท้ายจะแสดงสัณฐานวิทยาโดยละเอียดของกาแล็กซีที่มีขนาดใหญ่กว่าที่วัดก่อนหน้านี้อย่างน้อยหนึ่งลําดับความสําคัญ ซึ่งช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ตอบคําถามต่างๆ เช่น แขนก้นหอยก่อตัวขึ้นอย่างไร และหลุมดํามวลยิ่งยวดเติบโตอย่างไร

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

แสงที่เดินทางมาหาเราจากกาแล็กซีที่อยู่ห่างไกลนั้นโค้งงอและบิดเบี้ยวโดยสสารปกติและสสารมืดในเบื้องหน้า เอฟเฟกต์นี้เรียกว่าเลนส์ความโน้มถ่วง และเป็นหนึ่งในเครื่องมือที่ยุคลิดใช้เพื่อเปิดเผยว่าสสารมืดมีการกระจายตัวอย่างไรในจักรวาล เมื่อการบิดเบือนสังเกตเห็นได้ชัดเจนมากจะเรียกว่า "เลนส์ที่แข็งแกร่ง" และสามารถสร้างคุณสมบัติต่างๆเช่นวงแหวนไอน์สไตน์ส่วนโค้งและเลนส์ถ่ายภาพหลายตัว

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。

หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับจักรวาลมืด กล้องโทรทรรศน์ Euclid ของ ESA จะวัดปรากฏการณ์ที่เรียกว่า "เลนส์อ่อน" ปรากฏการณ์นี้ขึ้นอยู่กับหลักการของเลนส์โน้มถ่วง แหล่งที่มาของภาพ: 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。

มหาวิทยาลัยบอนน์มีสํานักพิมพ์ Euclid ซึ่งประสานงานและทบทวนสิ่งพิมพ์ทางวิทยาศาสตร์ของ Euclid Alliance

編譯自/ScitechDaily