欧几里得望远镜:暗宇宙究竟为何物?

据最新资讯,欧洲航天局的欧几里得“暗宇宙”望远镜(注1)的关键组件,正在由阿斯特里姆公司(Astrium,注2)研发中。

欧几里得望远镜将于2020年发射升空,其目的是探测现有宇宙论中所预言的暗物质和暗能量,为了让科学家们更好地去理解:宇宙自大爆炸之后的演化情况,特别是宇宙加速膨胀的原因。

 

 

 

2.jpg

艺术家眼中的欧几里得望远镜。

图片版权:欧洲航天局

根据现代宇宙理论,暗物质(dark matter)是一种普通望远镜所不可见的物质,但是却可以参与引力作用,在星系的形成中十分重要,同时还能够减缓宇宙膨胀的脚步。而暗能量(dark energy),则会引起一种排斥引力的力,从而令宇宙加速膨胀,就像我们如今观测到的这样。

令人意想不到的是,这两种宇宙成分占据了整个宇宙95%的物质与能量!与之相对的“普通”物质,就是指构成恒星、行星以及我们人类的物质,只有剩下那少得可怜的一部分。自然而然,“暗”的本质就是一个神秘的话题了。

“欧几里得望远镜将利用先进的技术,完成欧洲航天局的宇宙全景项目(Cosmic Vision,2015年至2025年)的各个研究计划,我们也能借此机会跻身宇宙前沿探索的前列。”托马斯•帕斯福杰(Thomas Passvogel)如是说,他是ESA科学委员会和机器人探索实验室的工程部负责人。

阿斯特里姆公司将交付一个完全集成的运载模块,用以与一个直径1.2米的望远镜和两个科学探测仪器相组合,探测设备则是由欧几里德财团(Euclid Consortium)负责研发制造。

这两个探测仪器代表了最先进的空间科技,拥有大视场的绝佳实用性——一台可见光照相机和一台近红外照相机/分光仪——将绘制多达20亿个星系的3D图像,并凭借此寻找暗物质与暗能量的踪迹,其观测的区域覆盖了近乎1/3的天空。

通过调查跨度为100亿光年的超大星系,望远镜将利用光描绘出宇宙的空间结构,揭示在茫茫宇宙史中的瞬息演化。

值得一提的是,欧几里得望远镜将会尝试去解决现代宇宙学的一个重要难题:为什么宇宙在加速膨胀,而不是在引力的作用下收缩?要知道宇宙中的物质总量如此的大,其产生的引力作用是极其可观的。

1998年发现的宇宙加速膨胀在2011年获颁诺贝尔物理学奖。但时至今日依然没有足够服众的理论来解释,无不令人扼腕叹息。

天文学家们寄期望于欧几里得望远镜,希望通过它观测宇宙加速膨胀对星系和星系团的影响,进一步去探索宇宙构成的本质和暗能量的作用机理。

“看到欧几里得望远镜已经迈出了关键的一步,我们感到很激动。我们相信,在2020年的时候,欧几里得发射升空后,它将带领我们一览宇宙最鲜为人知的秘密。”ESA欧几里得项目经理,朱塞佩•利卡(Giuseppe Racca)兴奋地说道。

【译注】

注1:

欧几里得计划,是欧洲航天局(ESA)旨在探测暗物质与暗能量的计划,其也是ESA宇宙全景项目中的第二大的计划。该计划的探测望远镜将在2020年发射升空,并预计安放在地日轨道的第二拉格朗日点上,距地球1,500百万千米。

注2:

Astrium是欧洲宇航防务集团(EADS)下属的子公司,致力于军工系统与航天系统研发业务。目前在法国,德国,英国,荷兰和西班牙拥有员工15000名。2008年达到4.3亿欧元的营业额,是欧洲第一,世界第三大航天企业。