九亿个星系开启通往宇宙三维地图之路

作者: Uliana S

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Euclid揭示了宇宙地图中最大的一部分:500千兆像素、数十亿个天体,以及揭开暗物质和暗能量之谜的线索。

12月2026日,欧洲空间局公布了来自欧几里得空间望远镜的首批大型数据集。此次发布名为DR1-Foundation,包含约13个月的观测,覆盖约1900平方度的天区——相当于近9500个满月的面积。其中记录了超过十亿个天体的光,包括逾900百万个星系。信息量达1,7百万吉字节。这仅占望远镜在整个六年任务期间计划巡天面积的约14%,但科学家们如今已获得构建迄今最精细宇宙三维地图的关键片段。

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天空图,黄色标出 Euclid 望远镜的观测区域(Wide and Deep Surveys,DR1-Foundation 发布版)。 来源:ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA;ESA/Gaia/DPAC;ESA/Planck Collaboration。

欧几里得于2023年7月发射升空,运行在地球约一百五十万公里外的拉格朗日L2点。它的任务是研究暗宇宙:暗物质、暗能量以及可见物质沿其纤维分布的宇宙网。星系附着在这一主要由暗物质构成的不可见网络的致密节点上。要理解它的结构以及宇宙如何膨胀,需要在巨大尺度上进行精确的距离和质量测量。欧几里得正是为此而造。

新发布展示了该望远镜作为宽视场巡天仪器的能力。数据中包括约15千个强引力透镜候选体。这是观测史上最大的此类星表,超过以往所有星表的总和。强引力透镜效应产生于前景大质量星系扭曲并放大更遥远天体的光。这类系统使人们能够连同暗物质一起“称量”星系,并研究宇宙的膨胀。过去它们被逐个发现,如今科学家可以将它们作为一个整体族群来研究。机器学习算法和通过Zooniverse平台Space Warps项目的数千名志愿者协助了搜寻。

此外,数据中还有超过60百万个类星体候选体——遥远星系中物质落入超大质量黑洞的明亮核心。其中一些属于宇宙年龄仅约为现今百分之五的时代。已获得超过160百万个天体的光谱。通过将光分解为“彩虹”,科学家依据特征谱线、首先是氢线来确定星系的距离,并开始构建宇宙网的三维结构。

图像中包括距离约800百万光年的Abell 3128星系团、NGC 1291环状星系、Messier 81星系群以及时钟座超星系团。这些图像不只是美丽的画面。它们提供了研究稀有天体以及理解巨型结构如何形成和成长所需的统计数据。

欧空局科学主任卡罗尔·曼德尔教授指出,此次发布是此类规模最大的太空巡天,为天文学新领域的发现奠定了基础。该任务项目科学家瓦莱里娅·佩托里诺强调:此前的发布仅涵盖约60平方度天区上几天的观测,而如今研究人员拥有更大范围上一年多的数据。完整的Data Release 1预计于2027年年中发布,并将加入弱引力透镜测量,进一步完善图景。

数据已可通过Euclid Data Space平台获取。它们包括原始观测、校准图像、星表和光谱。这仅仅是开始。未来数年的工作将使人们看到暗物质如何塑造宇宙网,以及暗能量如何加速宇宙的膨胀。散布在数十亿光年范围内的数亿个星系,正逐渐汇成一张统一的地图。而在每一个遥远光点的背后,都有一段关于物质、引力和时间的复杂历史,正慢慢向人类的视野敞开。

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