Ένας θησαυρός δεδομένων από τον Ευκλείδη

Στις 19 Μαρτίου 2025 δημοσιεύθηκε το πρώτο πακέτο επιστημονικών δεδομένων της αποστολής Ευκλείδης, της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας, καθώς και μια προεπισκόπηση βαθέων πεδίων. Εκατοντάδες γαλαξίες διαφόρων μεγεθών και διαστάσεων, μας προσφέρουν μια ματιά της δομής, σε μεγάλη κλίμακα, του κοσμικού ιστού.

Τα δεδομένα αποτελούνται από τρία μωσαϊκά που καλύπτουν μια μεγάλη περιοχή του ουρανού, και περιέχουν πολλά σμήνη γαλαξιών, ενεργούς γαλαξιακούς πυρήνες και παροδικά φαινόμενα, καθώς και την πρώτη έρευνα ταξινόμησης περισσοτέρων από 380.000 γαλαξιών και 500 υποψηφίων βαρυτικών φακών, που συντάχθηκε μέσω συνδυασμένων προσπαθειών τεχνητής νοημοσύνης και επιστήμης των πολιτών.

Χαρτογραφώντας τον κοσμικό ιστό στα βαθιά πεδία του Ευκλείδη

Ο Ευκλείδης ερεύνησε τις τρεις περιοχές στον ουρανό, όπου θα πραγματοποιήσει τις βαθύτερες παρατηρήσεις του. Μόνο σε μια εβδομάδα παρατηρήσεων, με μια μόνο σάρωση σε κάθε περιοχή έως τώρα, εντόπισε ήδη 26 εκατομμύρια γαλαξίες, με τον πιο απομακρυσμένο να βρίσκεται σε απόσταση 10,5 δισεκατομμυρίων ετών φωτός μακριά. Στις περιοχές περιλαμβάνονται και λίγα φωτεινά κβάζαρ, που βρίσκονται ακόμη πιο μακριά. Στα επόμενα χρόνια ο Ευκλείδης θα παρατηρήσει επανειλημμένα τις περιοχές αυτές, πηγαίνοντας όλο και πιο βαθιά, έως το τέλος της αποστολής του το 2030. 

Η πρώτη ματιά όμως των 63 τετραγωνικών μοιρών του ουρανού, μια έκταση 300 φορές μεγαλύτερη από την πανσέληνο, ήδη μας δίνει μια εντυπωσιακή προεπισκόπηση του κοσμικού άτλαντα που θα ολοκληρώσει ο Ευκλείδης, ο οποίος θα καλύψει το ένα τρίτο του ουρανού, δηλαδή 14 χιλιάδες τετραγωνικές μοίρες, σε υψηλή ανάλυση.

Για να απαντήσει στα μυστήρια για τα οποία έχει σχεδιαστεί, ο Ευκλείδης μετρά την τεράστια ποικιλία σχημάτων και την κατανομή δισεκατομμυρίων γαλαξιών με μεγάλη ακρίβεια, χρησιμοποιώντας το όργανο υψηλής ανάλυσης, VIS, ενώ το όργανο NISP μετρά την απόσταση και μάζα των γαλαξιών. Οι νέες εικόνες αναδεικνύουν τις δυνατότητες των οργάνων και υποδεικνύουν την μεγάλης κλίμακας οργάνωση των γαλαξιών σε έναν κοσμικό ιστό. Αυτές οι δομές κανονικής και σκοτεινής ύλης κυριαρχούν στο Σύμπαν, δημιουργώντας και εξελίσσοντας γαλαξίες, και η μελέτη τους θα συμβάλλει στην επίλυση του προβλήματος της σκοτεινής ύλης και της σκοτεινής ενέργειας, που φαίνεται να αποτελούν το 95% του Σύμπαντος.

Τεχνητή νοημοσύνη και εθελοντές ταξινομούν περισσότερους από 380 χιλιάδες γαλαξίες

Ο Ευκλείδης αναμένεται να απεικονίσει πάνω από 1,5 δισεκατομμύριο γαλαξίες στα έξι χρόνια λειτουργίας του, στέλνοντας στη Γη περίπου 100 γιγαμπάιτ δεδομένων κάθε μέρα. Αυτός ο εντυπωσιακός αριθμών δεδομένων υπόσχεται απίστευτες ευκαιρίες ανακαλύψεων, αλλά και τεράστιες προκλήσεις σχετικά με την έρευνα, ανάλυση και ταξινόμηση των γαλαξιών. Η ανάπτυξη αλγορίθμων τεχνητής νοημοσύνης, σε συνδυασμό με εθελοντές από το κοινό, θα βοηθήσουν σε μεγάλο βαθμό την έρευνα.

Πρώτο μεγάλο βήμα προς αυτή την κατεύθυνση, είναι η λεπτομερής ταξινόμηση περισσοτέρων από 380 χιλιάδων γαλαξιών, οι οποίοι κατηγοριοποιήθηκαν με βάση χαρακτηριστικά όπως οι σπειροειδείς βραχίονες, οι κεντρικές ράβδοι και παλιρροϊκά χαρακτηριστικά που υποδεικνύουν συγχώνευση γαλαξιών. Ο κατάλογος δημιουργήθηκε από τον αλγόριθμο τεχνητής νοημοσύνης Zoobot, σε συνεργασία με 9.976 εθελοντές μέσω της πλατφόρμας Galaxy Zoo, σε διάστημα ενός μήνα, όπου οι εθελοντές βοήθησαν στην εκμάθηση του αλγόριθμου στην αναγνώριση χαρακτηριστικών των γαλαξιών.

Ο πρώτος κατάλογος που δημοσιεύθηκε σήμερα, αντιπροσωπεύει μόνο το 0,4 τοις εκατό του συνολικού αριθμού, σε αυτή την ανάλυση, που αναμένεται να απεικονιστεί από τον Ευκλείδη. Ο τελικός κατάλογος θα περιλαμβάνει την λεπτομερή μορφολογία ενός πολύ μεγάλου αριθμού γαλαξιών, και θα βοηθήσει στην κατανόηση του τρόπου δημιουργίας των γαλαξιακών βραχιόνων και των μελανών οπών μεγάλης μάζας.

Πληθώρα βαρυτικών φακών

Το φως των μακρινών γαλαξιών φτάνει σε εμάς παραμορφωμένο και καμπυλωμένο από την επίδραση της κανονικής και της σκοτεινής ύλης στο ενδιάμεσο, φαινόμενο γνωστό ως βαρυτική εστίαση. Μέσω του φαινομένου αυτού, ο Ευκλείδης θα αποκαλύψει την κατανομή της σκοτεινής ύλης στο Σύμπαν.
Όταν οι στρεβλώσεις είναι πολύ εμφανείς, μπορεί να εμφανιστούν «δακτύλιοι του Αϊνστάιν», τόξα και πολλαπλά είδωλα μακρινών αντικειμένων.
Σήμερα δημοσιεύεται ένας πρώτος κατάλογος 500 υποψηφίων βαρυτικών φακών, οι περισσότεροι από τους οποίους ήταν άγνωστοι μέχρι σήμερα. Πρόκειται για βαρυτικούς φακούς που δημιουργούν κοντινοί γαλαξίες και η άλως σκοτεινής ύλης γύρω τους, και διαστρεβλώνουν το φως μακρινών γαλαξιών που βρίσκονται στην ίδια γραμμή θέασης.

Ο Ευκλείδης αναμένεται να εντοπίσει περίπου 7.000 πιθανούς βαρυτικούς φακούς έως το τέλος του 2026, και περίπου 100 χιλιάδες ισχυρούς γαλαξιακούς φακούς έως το τέλος της αποστολής του, σχεδόν 100 φορές παραπάνω από τον αριθμό των ήδη γνωστών.
Θα διερευνηθούν και οι ασθενείς βαρυτικοί φακοί, όπου οι παραμορφώσεις είναι κατά πολύ μικρότερες, και μπορούν να εντοπιστούν μόνο μέσω στατιστικής ανάλυσης μεγάλου αριθμού γαλαξιών.
Τα επόμενα χρόνια ο Ευκλείδης θα αποτυπώσει τα παραμορφωμένα σχήματα δισεκατομμυρίων μακρινών γαλαξιών, καταγράφοντας κοσμική ιστορία άνω των 10 δισεκατομμυρίων ετών, παρέχοντας έτσι μια τρισδιάστατη εικόνα της κατανομής της σκοτεινής ύλης στο Σύμπαν.

Τα τρία βαθιά πεδία που ερεύνησε ο Ευκλείδης στο ESASky:

Euclid Deep Field South

Euclid Deep Field Fornax

Euclid Deep Field North

https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Euclid/Euclid_opens_data_treasure_trove_offers_glimpse_of_deep_fields