Rymdteleskopet som spårar mörk energi är i startgroparna

Planerat lanseringsdatum av rymdteleskopen är den 1 juli 2023 (18:11 tidigast finsk tid) med ett reservdatum den 2 juli 2023.

På de sex åren kommer Euclid att utföra en kartläggning som skulle ha tagit över hundra år för tidigare teleskop så som Hubble och Webb. Den viktigaste målsättningen är att lösa problemet med mörk energi: varför har vårt universum börjat expandera allt snabbare?

Karta kommer att avslöja den mörka materians och mörka energins hemlighet

Det är meningen att Euclid ska hjälpa oss förstå två av de mest gåtfulla men också mest centrala delarna av vårt universum: den mörka materian och den mörka energin.

– Med sin gravitation påverkar den mörka materian och den mörka energin galaxernas rörelser och expansionen av vårt universum. Trots att vi inte kan direkt se varkendera, består omkring 95 % av vårt universum av dem, säger professor Hannu Kurki-Suonio från Helsingfors universitet.

Euclid kommer att producera en tredimensionell karta av vårt universum med miljarder galaxer. Kartan kommer att omfatta över en tredjedel av hela himlavalvet, upp till ett avstånd av tio miljarder ljusår. Ju längre bort en galax befinner sig, desto längre tillbaka i historien ser vi, alltså ända till 10 miljarder år in i det förflutna.

Den del av himlen som kommer att kartläggas har valts så att de mest avlägsna galaxerna kan urskiljas bäst där, d.v.s. kartläggningen undviker både Vintergatan och vårt eget solsystem, som båda ligger i förgrunden. Euclid kommer också att mäta gravitationslinsfenomenet: hur böjer den mörka materians gravitation ljuset så att vi ser en förvrängd bild av de avlägsna galaxerna? Genom att använda oss av det här fenomenet kommer vi att kunna kartlägga den mörka materians fördelning.

Med hjälp av den tredimensionella kartan som Euclid kommer att producera får vi reda på hur vårt universum har expanderat och hur storskaliga strukturer, som galaxhopar, har utformats under den kosmologiska historien. Detta förlopp, i sin tur, beror på egenskaperna av den mörka materian och mörka energin.

Många finländare deltar i projektet

Euclid kommer att skjutas upp med SpaceX Falcon 9-raketen från Cape Canaveral i Florida till en omloppsbana på ett avstånd av 1,5 miljoner kilometer från jorden. Där den kan göra sina observationer utan störningar. Euclid-teleskopet består av en spegel med en diameter på 1,2 meter, samt två instrument, av vilka det ena är avsett för att ta bilder med hög upplösning i synligt ljus medan det andra tar spektra och bilder i infrarött ljus.

Båda instrumenten på Euclid är försedda med en stor kamera. Bilderna i synligt ljus kommer att innehålla över 600 miljoner pixlar, medan de infraröda bilderna har över 60 miljoner pixlar.

Euclid kommer att ta bilder av varje observationsfält på himlen i över en timme åt gången, och sedan vänds den till följande fält. Euclid skiljer sig från tidigare rymdteleskop särskilt i och med att den kan observera ett mycket större avsnitt av himlavalvet på en gång – den del av himlen som omfattas av en bild är större än vad fullmånen täcker.

Över 300 forskningsinstitut och över 2000 forskare från 21 länder deltar i Euclid-projektet. Helhetsfinansieringen för projektet är över en miljard euro. Observationsdata från Euclid kommer att analyseras vid nio olika Euclid-vetenskapsdatacentrum, av vilka ett finns i Finland.

Finska forskare har deltagit i att utveckla databehandlingsmetoder, producera simulerade data och i att utveckla metoder för kvalitetsgranskning av data från Euclid. Finländarna har också en central position då det gäller att kombinera observationer som gjorts på jorden med data från Euclid. Förutom data som rymdteleskopet samlar in behöver man nämligen en enorm mängd data som samlats in på jorden för att bestämma avstånden till galaxerna.

– För att sammanställa dessa data behöver vi långsiktigt samarbete mellan observatorier och datacentraler på olika håll i världen, men när det blir färdigt kommer det också att erbjuda forskare det bästa möjliga materialet för att studera strukturen på vårt universum”, konstaterar universitetslektor Aku Venhola från Uleåborgs universitet.

– Dataintensiv beräkning är en snabbt växande metod inom vetenskapen. Den finska Euclid-vetenskapsdatacentralen är ett toppexempel på detta, säger programdirektör Janne Ignatius från CSC – centralen för IT inom vetenskapen.

– Utvecklingen av effektiva metoder för dataanalys förorsakar tvärvetenskapliga utmaningar mellan kosmologi och informationsteknik, tillägger it-professor Maarit Korpi-Lagg från Aalto-universitetet.

De finska forskarna har speciellt utvecklat metoder för att beräkna statistiska variabler, såsom korrelationsfunktioner, som kan beskriva strukturen på vårt universum. Efter uppskjutningen kommer den finska databehandlingscentralen att ansvara för behandlingen av ungefär 5 % av all data från Euclid.

Från Finland deltar Helsingfors universitet, Åbo universitet, Uleåborgs universitet, Jyväskyläs universitet, Aalto-universitetet och CSC i Euclid-projektet.

Euclid kommer att påbörja det egentliga observationsarbetet tre månader efter uppskjutningen. Den första observationsperioden kommer att ta ett år, och därefter har man reserverat 14 månader för dataanalys. De första resultaten från Euclid väntas till slutet av år 2025.

Mera information

Finlands representant i Euclids styrgrupp, professor i astrofysik Peter Johansson, Helsingfors universitet, tel. 050 318 3930, peter.johansson@helsinki.fi

Ledaren för den finska Euclid-gruppen, kosmologiprofessor Hannu Kurki-Suonio, Helsingfors universitet, tel. 040 543 7877, hannu.kurki-suonio@helsinki.fi

Vice-direktör för den finska Euclid-gruppen, universitetsforskare Elina Keihänen, tel. 040 5636 991, Helsingfors universitet, elina.keihanen@helsinki.fi

Direktör för Euclid-gruppen vid Uleåborgs universitet, universitetslektor Aku Venhola, Uleåborgs universitet, tel. 050 466 5604, aku.venhola@oulu.fi

Associate Professor Maarit Korpi-Lagg, som leder forskargruppen för astroinformatik vid Aalto-universitetet, tel. 050 430 1059, maarit.korpi-lagg@aalto.fi

Programledare Janne Ignatius, CSC – centralen för vetenskaplig IT, tel. 09 457 2224, janne.ignatius@csc.fi

Bakgrundsmaterial

Euclid Launch Kit