نخستین نقشه از تمام کیهان/ ۲۶ میلیون کهکشان آشکار شد/ عکس

تینا مزدکی_اکلید (Euclid) با انتشار نخستین مجموعه داده‌های خود از اعماق آسمان، دریچه‌ای جدید به کیهان گشوده است و میلیون‌ها کهکشان، عدسی‌های گرانشی و ساختارهای کیهانی‌ای را نمایان ساخته که تاکنون مشاهده نشده بودند. این مأموریت با بهره‌گیری از هوش مصنوعی پیشرفته و مشارکت دانشمندان شهروند، در حال رمزگشایی معماری پنهان کیهان است: بررسی نحوه‌ی شکل‌گیری، تکامل و تعامل کهکشان‌ها با ماده‌ی تاریک و انرژی تاریکی که بر جهان ما چیره‌اند. با وجود آنکه تنها بخش کوچکی از مأموریت خود را به انجام رسانده، اکلید در حال دگرگون‌سازی درک ما از کیهان است.

نخستین نگاه اکلید به کیهان تاریک

در ۱۹ مارس ۲۰۲۵، مأموریت اکلید متعلق به آژانس فضایی اروپا (ESA) نخستین مجموعه داده‌های پیمایشی خود را منتشر کرد و نمایی اولیه از مشاهدات اعماق آسمان را ارائه داد. این تصاویر صدها هزار کهکشان را با اشکال و اندازه‌های گوناگون به تصویر کشیده‌اند و پیش‌نمایشی چشمگیر از چیدمان کهکشان‌ها در مقیاسی وسیع درون تار و پود کیهانی فراهم آورده‌اند.

نخستین انتشار داده‌های اکلید، سه ناحیه‌ی بزرگ از آسمان را در قالب موزاییک‌هایی با جزئیات بالا پوشش می‌دهد. این مجموعه، علاوه بر تصاویر گسترده، هزاران خوشه‌ی کهکشانی، هسته‌های فعال کهکشانی و رویدادهای گذرای کیهانی را شامل می‌شود. همچنین، نخستین بررسی طبقه‌بندی بیش از ۳۸۰,۰۰۰ کهکشان و ۵۰۰ نامزد عدسی گرانشی را در بر دارد که از طریق همکاری پیشرفته‌ی هوش مصنوعی و دانشمندان شهروند شناسایی شده‌اند. این یافته‌ها پایه‌گذار بسیاری از پرسش‌های علمی‌ای هستند که اکلید برای کاوش در مورد کیهان تاریک طراحی شده است.

پروفسور کارول ماندل، مدیر علمی ESA، می‌گوید:«اکلید بار دیگر خود را به‌عنوان یک ماشین کشف بی‌رقیب معرفی می‌کند. این مأموریت کهکشان‌ها را در وسیع‌ترین مقیاس بررسی می‌کند و به ما امکان می‌دهد تاریخ کیهان و نیروهای نامرئی شکل‌دهنده‌ی آن را کاوش کنیم. با انتشار نخستین داده‌های پیمایشی اکلید، گنجینه‌ای از اطلاعات را در اختیار دانشمندان قرار داده‌ایم تا به برخی از جذاب‌ترین پرسش‌های علم مدرن بپردازند. بدین ترتیب، ESA تعهد خود را برای پیشبرد دانش نسل‌های آینده محقق می‌کند.»

نقشه‌برداری از کیهان دوردست در زمانی بی‌سابقه

اکلید سه ناحیه از آسمان را رصد کرده که در آینده، عمیق‌ترین مشاهدات این مأموریت را شامل خواهند شد. تنها در یک هفته و با یک بار اسکن از هر ناحیه، اکلید موفق به شناسایی ۲۶ میلیون کهکشان شد که دورترین آن‌ها در فاصله‌ی ۱۰.۵ میلیارد سال نوری از ما قرار دارند. در این میدان‌ها، جمعیتی کوچک از اختروش‌های بسیار درخشان نیز شناسایی شده که در فواصل بسیار دورتری قرار دارند. در سال‌های آتی، اکلید ده‌ها بار از این سه ناحیه عبور خواهد کرد و کهکشان‌های بسیار دوردست‌تری را ثبت خواهد نمود.

اما حتی نخستین نگاه به مساحتی ۶۳ درجه مربع از آسمان، معادل بیش از ۳۰۰ برابر سطح ماه کامل، پیش‌نمایشی شگفت‌انگیز از مقیاس اطلس کیهانی اکلید ارائه می‌دهد. این اطلس، پس از تکمیل مأموریت، یک‌سوم از کل آسمان (۱۴,۰۰۰ درجه مربع) را با همین سطح کیفیت پوشش خواهد داد.

ترسیم شبکه‌ی کیهانی در اعماق آسمان

والریا پتورینو، دانشمند پروژه‌ی اکلید در ESA، می‌گوید:«شگفت‌آور است که تنها یک مشاهده از نواحی اعماق آسمان، چنین حجم عظیمی از داده را برای مقاصد گوناگون نجومی، از بررسی اشکال کهکشان‌ها تا عدسی‌های گرانشی، خوشه‌ها و شکل‌گیری ستارگان، فراهم کرده است. ما هر ناحیه‌ی اعماق آسمان را بین ۳۰ تا ۵۲ بار در طول مأموریت شش‌ساله‌ی اکلید رصد خواهیم کرد و هر بار، وضوح این مناطق و تعداد اجرام مشاهده‌شده افزایش خواهد یافت. کافی است به اکتشافاتی که در انتظار ما هستند فکر کنید.»

اکلید برای پاسخ به پرسش‌های کیهان‌شناختی خود، با ابزار تصویربرداری نوری با وضوح بالا (VIS)، به‌طور دقیق شکل‌ها و توزیع میلیاردها کهکشان را اندازه‌گیری می‌کند. همچنین، ابزار طیف‌سنجی و تصویربرداری نزدیک‌به‌فروسرخ (NISP) در تعیین فاصله و جرم کهکشان‌ها نقشی کلیدی دارد.

کلوئی لایگل، دانشمند کنسرسیوم اکلید، می‌گوید:«پتانسیل کامل اکلید برای بررسی ماده‌ی تاریک و انرژی تاریک، تنها زمانی تحقق می‌یابد که کل پیمایش تکمیل شود. بااین‌حال، همین نخستین انتشار داده‌ها، نمایی اولیه از ساختار وسیع کهکشان‌ها را ارائه می‌دهد که می‌توان از آن برای بررسی فرآیندهای شکل‌گیری کهکشان‌ها در طول زمان استفاده کرد.»

همکاری هوش مصنوعی و انسان‌ برای طبقه‌بندی کهکشان‌ها

اکلید طی شش سال، تصاویری از بیش از ۱.۵ میلیارد کهکشان ثبت خواهد کرد و روزانه حدود ۱۰۰ گیگابایت داده ارسال خواهد نمود. چنین حجم عظیمی از داده‌ها، هم فرصت‌های کشف بی‌سابقه‌ای فراهم می‌آورد و هم چالش‌هایی بزرگ در جستجو، تحلیل و دسته‌بندی اجرام کیهانی ایجاد می‌کند. مایک والمزلی، دانشمند کنسرسیوم اکلید در دانشگاه تورنتو، می‌گوید:« هوش مصنوعی بخش اساسی فرآیند ماست و بدون آن، بهره‌برداری کامل از داده‌های اکلید امکان‌پذیر نخواهد بود.»

نور کهکشان‌های دوردست در مسیر خود به‌سوی ما، تحت تأثیر ماده‌ی معمولی و تاریک موجود در پیش‌زمینه خمیده و دچار اعوجاج می‌شود. این پدیده عدسی گرانشی نام دارد و یکی از ابزارهای کلیدی اکلید در بررسی ماده‌ی تاریک است. در انتشار داده‌های تازه، نخستین فهرست از ۵۰۰ نامزد عدسی گرانشی قوی ارائه شده که تقریباً همگی پیش از این ناشناخته بودند. اکلید در انتشار سال ۲۰۲۶، حدود ۷۰۰۰ عدسی گرانشی قوی را ارائه خواهد کرد و در پایان مأموریت، این تعداد به ۱۰۰,۰۰۰ مورد خواهد رسید – ۱۰۰ برابر بیشتر از آنچه تاکنون شناخته شده است.

علاوه بر عدسی‌های گرانشی قوی، اکلید توانایی اندازه‌گیری عدسی گرانشی ضعیف را نیز دارد. در این پدیده، اعوجاج کهکشان‌های پس‌زمینه بسیار جزئی است و تنها از طریق تحلیل آماری تعداد زیادی کهکشان قابل شناسایی خواهد بود. در سال‌های آینده، اکلید شکل‌های اعوجاج‌یافته‌ی میلیاردها کهکشان را در طول بیش از ۱۰ میلیارد سال تاریخ کیهانی بررسی خواهد کرد و در نتیجه، نمایی سه‌بعدی از توزیع ماده‌ی تاریک در کیهان ارائه خواهد داد.

پیر فرویت، مدیر مأموریت اکلید در ESA، می‌گوید:« اکلید با توانایی بی‌نظیر خود در پیمایش آسمان، به‌سرعت نواحی گسترده‌ای را پوشش می‌دهد. این انتشار داده نشان می‌دهد که چگونه می‌توانیم با ترکیب قابلیت‌های اکلید، هوش مصنوعی، دانشمندان شهروند و متخصصان، یک موتور اکتشاف فوق‌العاده ایجاد کنیم که برای مدیریت حجم عظیم داده‌های بازگشتی از اکلید ضروری است.»

یادداشت‌های تکمیلی برای پژوهشگران

تا ۱۹ مارس ۲۰۲۵، اکلید حدود ۲۰۰۰ درجه مربع از آسمان (معادل ۱۴ درصد از کل ناحیه‌ی پیمایش‌شده‌ی ۱۴,۰۰۰ درجه مربع) را رصد کرده است. سه میدان عمیق این مأموریت مجموعاً ۶۳.۱ درجه مربع را در بر می‌گیرند. انتشار داده‌های سریع مانند داده‌های ۱۹ مارس، شامل نواحی منتخب است که هدف آن نمایش محصولات داده‌ای قابل‌انتظار در انتشارهای اصلی بعدی و همچنین آماده‌سازی دانشمندان برای پردازش داده‌ها است. نخستین مجموعه داده‌های کیهان‌شناختی این مأموریت در اکتبر ۲۰۲۶ منتشر خواهد شد.

تصاویر پیش‌نمایشی از این سه میدان عمیق، از ۱۹ مارس، ساعت ۱۲:۰۰ ظهر CET در ESASky در دسترس خواهند بود:

• میدان عمیق جنوبی اکلید
• میدان عمیق فورناکس اکلید
• میدان عمیق شمالی اکلید

این انتشار داده در چندین مقاله‌ی علمی مورد بررسی قرار گرفته است، اما این مقالات هنوز فرآیند داوری همتا را طی نکرده‌اند و به‌زودی برای انتشار در مجله‌ی نجوم و اخترفیزیک (Astronomy & Astrophysics) ارسال خواهند شد. نسخه‌ی پیش‌چاپ این مقالات در این لینک در دسترس است.

درباره‌ی مأموریت اکلید

اکلید یک مأموریت متعلق به آژانس فضایی اروپا (ESA) است که برای کاوش کیهان تاریک طراحی شده است. این مأموریت با ترسیم ساختارهای عظیم کیهانی با دقتی بی‌سابقه، تلاش می‌کند به پرسش‌های اساسی درباره‌ی ماهیت ماده‌ی تاریک و انرژی تاریک پاسخ دهد. اکلید در ژوئیه ۲۰۲۳ پرتاب شد و در ۱۴ فوریه ۲۰۲۴ به‌طور رسمی مشاهدات علمی خود را آغاز کرد. نخستین تصاویر باکیفیت این مأموریت در اواخر ۲۰۲۳ و اوایل ۲۰۲۴ منتشر شدند. در اکتبر ۲۰۲۴، نخستین بخش از نقشه‌ی عظیم کیهان توسط این مأموریت منتشر شد.

این پروژه، که توسط ESA توسعه یافته و مدیریت می‌شود، حاصل همکاری گسترده‌ای میان کشورهای عضو ESA، ناسا و کنسرسیوم اکلید است؛ کنسرسیومی که بیش از ۲۰۰۰ دانشمند از ۳۰۰ مؤسسه علمی در ۱۵ کشور اروپایی، ایالات متحده، کانادا و ژاپن را در بر می‌گیرد. سازنده‌ی فضاپیمای اکلید شرکت Thales Alenia Space است، درحالی‌که Airbus Defence and Space تلسکوپ و ماژول محموله‌ی علمی آن را توسعه داده است. همچنین، ناسا آشکارسازهای کلیدی برای طیف‌سنج و تصویربردار نزدیک‌به‌فروسرخ (NISP) را تأمین کرده است.

اکلید بخشی از برنامه‌ی «چشم‌انداز کیهانی» (Cosmic Vision) ESA است و با ثبت تصاویر و طیف‌های نوری از میلیاردها کهکشان، به دانشمندان کمک می‌کند تا چگونگی تکامل ساختارهای کیهانی در طول بیش از ۱۰ میلیارد سال گذشته را ترسیم کنند.

منبع: scitechdaily

۲۲۷۳۲۳