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

تینا مزدکی_اکلید (Euclid) با انتشار نخستین مجموعه داده های خود از اعماق آسمان دریچه ای جدید به کیهان گشوده است و میلیون ها کهکشان عدسی های گرانشی و ساختارهای کیهانی ای را نمایان ساخته که تاکنون مشاهده نشده بودند. این مأموریت با بهره گیری از هوش مصنوعی پیشرفته و مشارکت دانشمندان شهروند در حال رمزگشایی معماری پنهان کیهان است: بررسی نحوه ی شکل گیری تکامل و تعامل کهکشان ها با ماده ی تاریک و انرژی تاریکی که بر جهان ما چیره اند. با وجود آنکه تنها بخش کوچکی از مأموریت خود را به انجام رسانده اکلید در حال دگرگون سازی 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 داده های پیمایشی خود را منتشر کرد و نمایی اولیه از مشاهدات اعماق آسمان را ارائه داد. این تصاویر صدها هزار کهکشان را با اشکال و اندازه های گوناگون به تصویر کشیده اند و پیش نمایشی چشمگیر از چیدمان کهکشان ها در مقیاسی وسیع درون تار و پود کیهانی فراهم آورده اند.

نخستین انتشار داده های اکلید سه ناحیه ی بزرگ از آسمان را در قالب موزاییک هایی با جزئیات بالا پوشش می دهد. این مجموعه علاوه بر تصاویر گسترده هزاران خوشه ی کهکشانی هسته های فعال کهکشانی و رویدادهای گذرای کیهانی را شامل می شود. همچنین نخستین بررسی طبقه بندی بیش از ۳۸۰,۰۰۰ کهکشان و ۵۰۰ نامزد عدسی گرانشی را در بر دارد که از طریق همکاری پیشرفته ی هوش مصنوعی و دانشمندان شهروند شناسایی شده اند. این یافته ها پایه گذار بسیاری از پرسش های علمی ای هستند که اکلید برای کاوش در مورد کیهان تاریک طراحی شده است.

پروفسور کارول ماندل مدیر علمی ESA می گوید:«اکلید بار دیگر خود را به عنوان یک ماشین کشف بی رقیب معرفی می کند. این مأموریت کهکشان ها را در وسیع ترین مقیاس بررسی می کند و به ما امکان می دهد تاریخ کیهان و نیروهای نامرئی شکل دهنده ی آن را کاوش کنیم. با انتشار نخستین داده های پیمایشی اکلید گنجینه ای از اطلاعات را در اختیار دانشمندان قرار داده ایم تا به برخی از جذاب ترین پرسش های علم مدرن بپردازند. بدین ترتیب ESA تعهد خود را برای پیشبرد دانش نسل های آینده محقق می کند.»

نقشه برداری از کیهان دوردست در زمانی بی سابقه

اکلید سه ناحیه از آسمان را رصد کرده که در آینده عمیق ترین 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 آن ها در فاصله ی ۱۰.۵ میلیارد سال نوری از ما قرار دارند. در این میدان ها جمعیتی کوچک از اختروش های بسیار درخشان نیز شناسایی شده که در فواصل بسیار دورتری قرار دارند. در سال های آتی اکلید ده ها بار از این سه ناحیه عبور خواهد کرد و کهکشان های بسیار دوردست تری را ثبت خواهد نمود.

اما حتی نخستین نگاه به مساحتی ۶۳ درجه مربع از آسمان معادل بیش از ۳۰۰ برابر سطح ماه کامل پیش نمایشی شگفت انگیز از مقیاس اطلس کیهانی اکلید ارائه می دهد. این اطلس پس از تکمیل مأموریت یک سوم از کل آسمان (۱۴,۰۰۰ درجه مربع) را با همین سطح کیفیت پوشش خواهد داد.

ترسیم شبکه ی کیهانی در اعماق آسمان

والریا پتورینو دانشمند پروژه ی اکلید در ESA می گوید:«شگفت آور است که تنها یک مشاهده از نواحی اعماق آسمان چنین حجم عظیمی از داده را برای مقاصد گوناگون نجومی از بررسی اشکال کهکشان ها تا عدسی های گرانشی خوشه ها و شکل گیری ستارگان فراهم کرده است. ما هر ناحیه ی اعماق آسمان را بین ۳۰ تا ۵۲ بار در طول مأموریت شش ساله ی اکلید رصد خواهیم کرد و هر بار وضوح این مناطق و تعداد اجرام مشاهده شده افزایش خواهد یافت. کافی است به اکتشافاتی که در انتظار ما هستند فکر کنید.»

اکلید برای پاسخ به پرسش های کیهان شناختی خود با ابزار تصویربرداری نوری با وضوح بالا (VIS) به طور دقیق شکل ها و توزیع میلیاردها کهکشان را اندازه گیری می کند. همچنین ابزار طیف سنجی و تصویربرداری نزدیک به فروسرخ (NISP) در تعیین فاصله و جرم کهکشان ها نقشی کلیدی دارد.

کلوئی لایگل دانشمند کنسرسیوم اکلید می گوید:«پتانسیل کامل اکلید برای بررسی ماده ی تاریک و انرژی تاریک تنها زمانی تحقق می یابد که کل پیمایش تکمیل شود. بااین حال همین نخستین انتشار داده ها نمایی اولیه از ساختار وسیع کهکشان ها را ارائه می دهد که می توان از آن برای بررسی فرآیندهای شکل گیری کهکشان ها در طول زمان استفاده کرد.»

همکاری هوش مصنوعی و انسان برای طبقه بندی کهکشان ها

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 داده ها هم فرصت های کشف بی سابقه ای فراهم می آورد و هم چالش هایی بزرگ در جستجو تحلیل و دسته بندی اجرام کیهانی ایجاد می کند. مایک والمزلی دانشمند کنسرسیوم اکلید در دانشگاه تورنتو می گوید:« هوش مصنوعی بخش اساسی فرآیند ماست و بدون آن بهره برداری کامل از داده های اکلید امکان پذیر نخواهد بود.»

نور کهکشان های دوردست در مسیر خود به سوی ما تحت تأثیر ماده ی معمولی و تاریک موجود در پیش زمینه خمیده و دچار اعوجاج می شود. این پدیده عدسی گرانشی نام دارد و یکی از ابزارهای کلیدی اکلید در بررسی ماده ی تاریک است. در انتشار داده های 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 عدسی های گرانشی قوی اکلید توانایی اندازه گیری عدسی گرانشی ضعیف را نیز دارد. در این پدیده اعوجاج کهکشان های پس زمینه بسیار جزئی است و تنها از طریق تحلیل آماری تعداد زیادی کهکشان قابل شناسایی خواهد بود. در سال های آینده اکلید شکل های اعوجاج یافته ی میلیاردها کهکشان را در طول بیش از ۱۰ میلیارد سال تاریخ کیهانی بررسی خواهد کرد و در نتیجه نمایی سه بعدی از توزیع ماده ی تاریک در کیهان ارائه خواهد داد.

پیر فرویت مدیر مأموریت اکلید در ESA می گوید:« اکلید با توانایی بی نظیر خود در پیمایش آسمان به سرعت نواحی گسترده ای را پوشش می دهد. این انتشار داده نشان می دهد که چگونه می توانیم با ترکیب قابلیت های اکلید هوش مصنوعی دانشمندان شهروند و متخصصان یک موتور اکتشاف فوق العاده ایجاد کنیم که برای مدیریت حجم عظیم داده های بازگشتی از اکلید ضروری است.»

یادداشت های تکمیلی برای پژوهشگران

تا ۱۹ مارس ۲۰۲۵ اکلید حدود ۲۰۰۰ درجه مربع از آسمان (معادل ۱۴ درصد از کل ناحیه ی پیمایش شده ی ۱۴,۰۰۰ درجه مربع) را رصد کرده است. سه میدان عمیق این مأموریت مجموعاً ۶۳.۱ درجه مربع را در بر می گیرند. انتشار داده های سریع مانند داده های ۱۹ مارس شامل نواحی منتخب است که هدف آن نمایش محصولات داده ای قابل انتظار در انتشارهای اصلی بعدی و همچنین آماده سازی دانشمندان برای پردازش داده ها است. نخستین مجموعه داده های کیهان شناختی این مأموریت در اکتبر ۲۰۲۶ منتشر خواهد شد.

تصاویر پیش نمایشی 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 مقاله ی علمی مورد بررسی قرار گرفته است اما این مقالات هنوز فرآیند داوری همتا را طی نکرده اند و به زودی برای انتشار در مجله ی نجوم و اخترفیزیک (Astronomy & Astrophysics) ارسال خواهند شد. نسخه ی پیش چاپ این مقالات در این لینک در دسترس است.

درباره ی 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 بی سابقه تلاش می کند به پرسش های اساسی درباره ی ماهیت ماده ی تاریک و انرژی تاریک پاسخ دهد. اکلید در ژوئیه ۲۰۲۳ پرتاب شد و در ۱۴ فوریه ۲۰۲۴ به طور 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 نقشه ی عظیم کیهان توسط این مأموریت منتشر شد.

این پروژه که توسط ESA توسعه یافته و مدیریت می شود حاصل همکاری گسترده ای 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 می گیرد. سازنده ی فضاپیمای اکلید شرکت Thales Alenia Space است درحالی که Airbus Defence and Space تلسکوپ و ماژول محموله ی علمی آن را توسعه داده است. همچنین ناسا آشکارسازهای کلیدی برای طیف سنج و تصویربردار نزدیک به فروسرخ (NISP) را تأمین کرده است.

اکلید بخشی از برنامه ی «چشم انداز کیهانی» (Cosmic Vision) ESA است و با ثبت تصاویر و طیف های نوری از میلیاردها کهکشان به دانشمندان کمک می کند تا چگونگی تکامل ساختارهای کیهانی در طول بیش از ۱۰ میلیارد سال گذشته را ترسیم کنند.

منبع: scitechdaily

۲۲۷۳۲۳