Những hình ảnh đầu tiên của Euclid
(esa.int)- Kính thiên văn không gian Euclid của ESA đã công bố những hình ảnh màu đầy đủ đầu tiên, cho thấy nó đã sẵn sàng chụp rõ nét một vùng trời rộng trong một lần quan sát để tạo ra bản đồ 3D lớn nhất của vũ trụ
- Trong 6 năm tới, Euclid sẽ quan sát hàng tỷ thiên hà ở khoảng cách lên tới 10 tỷ năm ánh sáng để truy tìm các dấu vết mà vật chất tối và năng lượng tối để lại trong vũ trụ quan sát được
- 5 hình ảnh được công bố gồm cụm thiên hà Perseus, IC 342, NGC 6822, NGC 6397 và Horsehead Nebula, ghi lại cả những ngôi sao sáng lẫn các thiên hà nền mờ với độ sắc nét cao
- Hình ảnh cụm Perseus ghi lại 1.000 thiên hà thuộc cụm này cùng hơn 100.000 thiên hà nền, trong đó một số thiên hà mờ ở xa đến mức ánh sáng của chúng mất 10 tỷ năm mới tới được Trái Đất
- Euclid dự kiến bắt đầu các quan sát khoa học chính thức vào đầu năm 2024, khảo sát 1/3 bầu trời trong 6 năm và công bố dữ liệu hằng năm qua Astronomy Science Archives
Hiệu năng quan sát đầu tiên mà Euclid thể hiện
- Euclid của ESA đã công bố những hình ảnh vũ trụ màu đầy đủ đầu tiên
- Trước đây chưa có kính thiên văn nào có thể tạo ra ảnh thiên văn sắc nét ở mức này trên một vùng trời rộng như vậy, đồng thời vẫn nhìn sâu tới vũ trụ xa xôi
- 5 hình ảnh lần này cho thấy Euclid đã sẵn sàng tạo ra bản đồ 3D vũ trụ toàn diện nhất từ trước tới nay
- Thế mạnh của Euclid là khả năng tạo ảnh vùng rộng ở cả dải khả kiến và hồng ngoại với độ sắc nét rất cao chỉ trong một lần quan sát
- Nó có thể ghi lại từ các ngôi sao sáng tới các thiên hà mờ, đồng thời vẫn giữ được độ chi tiết khi phóng to các thiên hà ở rất xa
Truy tìm vật chất tối và năng lượng tối
- Nhiệm vụ của Euclid là nghiên cứu cách vật chất tối và năng lượng tối đã tạo nên hình dạng hiện tại của vũ trụ
- Có vẻ như 95% vũ trụ được tạo thành từ các thành phần “tối” này, nhưng chúng chỉ gây ra những thay đổi rất nhỏ trong hình dạng và chuyển động của các vật thể quan sát được, nên rất khó hiểu bản chất thật sự của chúng
- Vật chất tối kéo các thiên hà lại gần nhau và khiến chúng quay nhanh hơn mức có thể giải thích chỉ bằng vật chất nhìn thấy được
- Năng lượng tối đang thúc đẩy sự giãn nở gia tốc của vũ trụ
- Trong 6 năm tới, Euclid dự kiến quan sát hình dạng, khoảng cách và chuyển động của hàng tỷ thiên hà ở khoảng cách lên tới 10 tỷ năm ánh sáng để làm lộ rõ ảnh hưởng “tối” còn in dấu trong vũ trụ quan sát được
5 mục tiêu quan sát trong loạt ảnh đầu tiên
-
Cụm thiên hà Perseus
- Euclid’s view of the Perseus cluster of galaxies ghi lại 1.000 thiên hà thuộc cụm Perseus cùng hơn 100.000 thiên hà nền ở xa hơn
- Nhiều thiên hà mờ trước đây chưa từng được nhìn thấy, và một số nằm xa đến mức ánh sáng của chúng phải mất 10 tỷ năm mới tới được Trái Đất
- Perseus nằm cách Trái Đất khoảng 240 triệu năm ánh sáng, là một trong những cấu trúc lớn nhất từng được biết đến trong vũ trụ
- Lập bản đồ phân bố và hình dạng của cụm thiên hà này có thể giúp hiểu rõ hơn vật chất tối đã định hình vũ trụ quan sát được ngày nay như thế nào
- Các nhà thiên văn học đã chỉ ra rằng những cụm thiên hà như Perseus chỉ có thể hình thành khi trong vũ trụ có vật chất tối
-
Thiên hà xoắn ốc IC 342
- Euclid’s view of spiral galaxy IC 342 ghi lại IC 342, hay Caldwell 5, còn được biết đến với biệt danh “Hidden Galaxy”
- Nhờ quan sát hồng ngoại, Euclid đã hé lộ những thông tin quan trọng về các ngôi sao trong thiên hà này, vốn có nhiều điểm giống với Dải Ngân Hà của chúng ta
-
Thiên hà bất quy tắc NGC 6822
- Euclid’s view of irregular galaxy NGC 6822 cho thấy NGC 6822, một thiên hà lùn bất quy tắc mà Euclid quan sát đầu tiên
- Phần lớn các thiên hà trong vũ trụ sơ khai không phải là những thiên hà xoắn ốc có cấu trúc rõ ràng, mà là các dạng nhỏ và bất quy tắc
- Những thiên hà như vậy là thành phần cấu tạo nên các thiên hà lớn hơn như Dải Ngân Hà, và NGC 6822 nằm cách Trái Đất khoảng 1,6 triệu năm ánh sáng
-
Cụm sao cầu NGC 6397
- Euclid’s view of globular cluster NGC 6397 ghi lại cụm sao cầu NGC 6397
- NGC 6397 là cụm sao cầu gần thứ hai với Trái Đất, ở khoảng cách khoảng 7.800 năm ánh sáng
- Cụm sao cầu là tập hợp hàng trăm nghìn ngôi sao liên kết với nhau bởi lực hấp dẫn
- Hiện ngoài Euclid ra, không có kính thiên văn nào có thể quan sát toàn bộ một cụm sao cầu trong một lần chụp mà vẫn phân biệt được nhiều ngôi sao bên trong cụm
- Những ngôi sao mờ này tiết lộ lịch sử của Dải Ngân Hà và vị trí của vật chất tối
-
Tinh vân Đầu Ngựa
- Euclid’s view of the Horsehead Nebula cho thấy Horsehead Nebula trong chòm Orion ở góc nhìn rộng và rất chi tiết
- Horsehead Nebula còn được gọi là Barnard 33
- Các nhà khoa học kỳ vọng có thể tìm thấy trong vùng hình thành sao này những hành tinh có khối lượng cỡ Sao Mộc, các sao lùn nâu trẻ và những ngôi sao non mờ nhạt mà trước đây chưa quan sát được
Những kết quả khoa học sắp tới
- Những hình ảnh đầu tiên cho thấy kính thiên văn và các thiết bị của Euclid đang hoạt động rất tốt
- Các nhà thiên văn học có thể dùng Euclid để nghiên cứu sự phân bố vật chất trong vũ trụ và quá trình tiến hóa của nó ở quy mô lớn nhất
- Việc quan sát lặp lại các vùng trời rộng với chất lượng như vậy sẽ giúp nhìn thấy những phần tối và ẩn giấu của vũ trụ
- Mỗi hình ảnh đều chứa rất nhiều thông tin mới về vũ trụ gần chúng ta
- Các nhà khoa học của Euclid Consortium sẽ phân tích những hình ảnh này trong vài tháng tới và dự kiến công bố một loạt bài báo khoa học trên Astronomy & Astrophysics cùng các nghiên cứu về mục tiêu khoa học và hiệu năng thiết bị của Euclid
- Hình ảnh của Euclid không chỉ hữu ích cho nghiên cứu vật chất tối và năng lượng tối, mà còn cung cấp thông tin về vật lý của từng ngôi sao và thiên hà riêng lẻ
Quan sát chính thức và công bố dữ liệu
- Euclid được phóng ngày 1 tháng 7 năm 2023 lúc 17:12 CEST từ Cape Canaveral Space Force Station ở Florida, Mỹ, bằng tên lửa SpaceX Falcon 9 để hướng tới Sun-Earth Lagrange point 2
- Trong vài tháng sau khi phóng, các nhà khoa học và kỹ sư đã thử nghiệm và hiệu chuẩn chuyên sâu các thiết bị khoa học của Euclid
- Hiện nhóm đang tiến hành các tinh chỉnh cuối cùng cho tàu vũ trụ trước khi bắt đầu các quan sát khoa học chính thức vào đầu năm 2024
- Trong 6 năm, Euclid sẽ khảo sát 1/3 bầu trời với độ chính xác và độ nhạy chưa từng có
- Khi nhiệm vụ diễn ra, dữ liệu của Euclid sẽ được công bố hằng năm và có thể được cộng đồng khoa học toàn cầu sử dụng qua Astronomy Science Archives, do ESA European Space Astronomy Centre tại Tây Ban Nha vận hành
Cấu trúc nhiệm vụ
- Euclid là một sứ mệnh châu Âu do ESA xây dựng và vận hành, với sự đóng góp từ NASA
- Euclid Consortium gồm hơn 2.000 nhà khoa học từ 300 tổ chức thuộc 13 quốc gia châu Âu, cùng Mỹ, Canada và Nhật Bản
- Liên danh này phụ trách cung cấp các thiết bị khoa học và phân tích dữ liệu khoa học
- ESA đã chọn Thales Alenia Space làm nhà thầu chính cho việc xây dựng vệ tinh và mô-đun dịch vụ
- Airbus Defence and Space phụ trách phát triển mô-đun tải trọng, bao gồm cả kính thiên văn
- NASA cung cấp các đầu dò cho Near-Infrared Spectrometer and Photometer, NISP
- Euclid là một nhiệm vụ tầm trung thuộc Cosmic Vision Programme của ESA
1 bình luận
Các bình luận trên Hacker News
“Hình này chồng ảnh Mặt Trăng lên ảnh bầu trời được 36 detector gắn trên thiết bị VIS của Euclid ghi lại đồng thời”
https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2023/11/Euclid_s_w...
Đáng bấm xem
Có lẽ thêm vài số 0 và vài dấu phẩy vào bảng giá sẽ giúp được
Kế hoạch là chụp khoảng một phần ba số đó
Tôi tò mò Euclid có ưu điểm gì so với Webb
Và điểm Lagrange nơi có Webb cùng những thứ khác giờ có hơi đông đúc không?
Euclid là kính thiên văn khảo sát để nghiên cứu vật chất tối, nên có góc nhìn rộng để có thể lập bản đồ bầu trời theo mọi hướng. JWST tập trung hơn vào việc khảo sát vũ trụ sơ khai, với gương chính lớn hơn để thu được nhiều ánh sáng hơn và còn nhiều chức năng khác
Euclid có gương chính nhỏ hơn nhiều, và năng lực quang phổ cũng hạn chế hơn so với JWST. Vì nó không cần tất cả các tính năng “trang trí” tương tự. Nó cũng không quan sát tốt vùng hồng ngoại xa như Webb
Đổi lại, với góc nhìn rộng cùng độ phân giải đủ về màu sắc quang độ và quang phổ, nó phù hợp với nhiệm vụ gốc là đo hình dạng, vị trí và độ lệch đỏ của các thiên hà cần cho nghiên cứu vật chất tối
https://www.nasa.gov/missions/roman-space-telescope/nasas-ro...
Ngoài ra, năm sau cũng dự kiến có Vera Rubin Observatory, một kính thiên văn khảo sát bầu trời đặt trên mặt đất. Điều thú vị ở kính này là nó sẽ tạo ra lượng dữ liệu khổng lồ, dùng xử lý dữ liệu để phát hiện các vật thể trên bầu trời có thay đổi độ sáng hoặc vị trí theo thời gian hay không, rồi gửi cảnh báo cho các nhà khoa học hoặc những người quan tâm
https://www.lsst.org/
Euclid là góc rộng và có cả khả năng quan sát ánh sáng khả kiến lẫn hồng ngoại
Vì vậy, ngay cả khi quan sát cùng một cấu trúc hay vật thể, nhiệm vụ của chúng cũng không chồng lấn
Và vũ trụ thì cực kỳ lớn. Quỹ đạo L2 rất rộng, còn tàu thăm dò thì so với nó rất nhỏ, nên gần như khó có thể gọi là đông đúc theo bất kỳ nghĩa nào
Dán lại bình luận trước đây: https://news.ycombinator.com/item?id=36558940
Euclid là kính thiên văn không gian khảo sát không gian sâu. Giống nhiều kính thiên văn không gian, nó được thiết kế để vận hành ở nhiệt độ lạnh (-140C) nhằm nhìn tới các dải hồng ngoại mà kính thiên văn mặt đất không tiếp cận được. Vì là thiết bị khảo sát bầu trời nên nó có góc nhìn rộng hơn Webb: 0,5 độ vuông so với 0,0025 độ vuông
Nó cũng có thể xem là thế hệ tiếp nối của kính thiên văn không gian đo đạc thiên thể Gaia của ESA. Gaia khảo sát toàn bộ bầu trời tới cấp sao biểu kiến 20 trong dải ánh sáng 320–1000 nm, còn Euclid quan sát 15.000 độ vuông bầu trời không bị Dải Ngân Hà che khuất tới cấp sao biểu kiến 24,5 trong dải ánh sáng 550-2000 nm. Tức là nó nhìn được các vật thể tối hơn và bị lệch đỏ nhiều hơn. Điều thú vị là cả Gaia lẫn Euclid phần lớn đều được làm bằng carbide silic, gồm cả bàn quang học và gương, và điều này như đã trở thành sở trường của ESA
Một so sánh khác: cuộc khảo sát bầu trời Sloan đầu tiên dùng kính thiên văn mặt đất 2,5m, lớn hơn Euclid nhiều, để chụp 8.000 độ vuông trong 5 năm, nhưng chỉ tới cấp sao biểu kiến 22,2 và tới 893 nm. Một lần nữa, Euclid có thể thấy các vật thể tối hơn và lệch đỏ nhiều hơn
Các ảnh công bố lần này là những vật thể lớn và thú vị như tinh vân hay các thiên hà gần. Nhưng điều thú vị là trong nhiệm vụ của Euclid, những thứ này lại là chướng ngại. Vì chúng chắn mất các vệt mờ ở hậu cảnh mà thực ra cần phải ghi nhận. Giống như mây đi ngang trước ngọn núi bạn muốn chụp. Để chụp được chúng, phải gửi một kính thiên văn khác tới nơi cách 1.000 năm ánh sáng, hoặc chờ thêm hàng nghìn năm cho tới khi Mặt Trời di chuyển theo quỹ đạo trong Dải Ngân Hà và chúng dạt sang chỗ khác
Vì lý do ổn định, tàu vũ trụ không đứng yên tại tâm L2 mà quay quanh khu vực đó. Sơ đồ quỹ đạo JWST ở đây: https://i.stack.imgur.com/sBH2i.png Đó là một hình elip cong có trục dài 1,6 triệu km, lớn hơn đáng kể so với quỹ đạo Mặt Trăng. Dù đặt 3 triệu kính thiên văn trên quỹ đạo đó thì mỗi cái vẫn có thể cách nhau 1km
Ban đầu tôi định nói “ảnh này nhiễu quá”, nhưng hóa ra các chấm đó thật ra đều là sao, thật đáng kinh ngạc
Ảnh cụm thiên hà Perseus lúc nào xem cũng choáng ngợp. Trái Đất chỉ là một chấm nhỏ trong một hệ Mặt Trời nằm bên trong một thiên hà xoắn ốc khổng lồ, và ngay trong một bức ảnh này cũng có hàng chục thiên hà.
“Thật khó nói về vũ trụ mà không dùng những con số lớn. Trong loạt phim truyền hình Cosmos, tôi đã nói từ ‘billion’ nhiều lần. Loạt phim đó được rất nhiều người xem. Nhưng tôi chưa từng nói ‘billions and billions’. Trước hết, nó quá thiếu chính xác. ‘billions and billions’ là bao nhiêu tỷ? Vài tỷ? 20 tỷ? 100 tỷ? ‘Billions and billions’ khá mơ hồ. Khi chúng tôi dựng lại và cập nhật loạt phim, chúng tôi đã kiểm tra, và đúng là tôi chưa từng nói như vậy.”
― Carl Sagan, Billions & Billions: Thoughts on Life & Death at the Brink of the Millennium
Có thứ gì kiểu khoa học công dân mà ta có thể tham gia với những bộ dữ liệu như thế này không? Khi phóng to góc nhìn cụm thiên hà Perseus của Euclid, tôi thấy khá nhiều thứ kỳ lạ :-)
Khi đã căn chỉnh tất cả ảnh, chỉ còn sao chổi là vật thể di chuyển, nên nhiều sao chổi đã được phát hiện theo cách này. Không nhất thiết phải là sao chổi; tiểu hành tinh hay Planet X cũng có thể được tìm theo cách này. Nếu trong quá trình khảo sát mà hướng hoặc tốc độ của một chấm thay đổi thì có khi đó là người ngoài hành tinh!!!!
Điểm thú vị là khi một nhóm được phân bổ thời gian kính thiên văn, họ thường có một mục đích cụ thể, nên ban đầu ảnh sẽ được nghiên cứu theo mục đích đó. Có thể còn những kho báu vượt ngoài ý định ban đầu nằm trong ảnh, và chúng chỉ lộ ra khi nhìn lâu hơn hoặc kết hợp với các ảnh/bộ sưu tập khác.
Tùy sở thích, bạn có thể tìm ảnh của cùng một thiên thể từ mọi kính thiên văn có thể tưởng tượng được để làm những việc thú vị, hoặc tìm chuỗi ảnh theo thời gian của một kính thiên văn để hé lộ điều gì đó.
https://news.ycombinator.com/item?id=38177815
“Các nhà thiên văn học đã chứng minh rằng những cụm thiên hà như Perseus chỉ có thể hình thành khi trong vũ trụ có vật chất tối.”
Có ai theo MOND có thể nói họ nghĩ gì về Euclid không? Tôi không có đủ nền tảng để hiểu tường tận, nhưng đọc các suy đoán về MOND ở đây lúc nào cũng thú vị.
…ngay cả chấm nhỏ nhất cũng khổng lồ…
Cụm thiên hà Perseus có hàng nghìn thiên hà. Từng thứ nhỏ bé trong bức ảnh đó đều lớn đến mức không thể hiểu nổi.
Tôi không rõ các hình ảnh ở đây liên quan thế nào đến mục tiêu đã nêu của Euclid, tức là “khảo sát xem vật chất tối và năng lượng tối đã định hình vũ trụ ngày nay như thế nào”.
Dữ liệu được trình bày ở đây giúp khảo sát vật chất tối/năng lượng tối, vốn không có trong dữ liệu, bằng cách nào?
Với thiết bị ánh sáng khả kiến, họ dùng hiệu ứng thấu kính hấp dẫn yếu. Thiết bị này có độ phân giải cao hơn thiết bị hồng ngoại, nên có thể đo hình dạng thiên hà rất chính xác và nghiên cứu thống kê các biến dạng hình dạng do hiệu ứng thấu kính yếu gây ra bởi vật chất tối và vật chất thường có thể quan sát trực tiếp.
Với thiết bị cận hồng ngoại, họ dùng sự kết cụm thiên hà để tính khoảng cách đến các thiên hà bằng độ dịch đỏ, lập bản đồ phân bố 3D của thiên hà và so sánh với mô phỏng, v.v. Trang này cũng có hình minh họa hay cho thấy nhiều khảo sát và mô phỏng: https://www.euclid-ec.org/euclid-core-science
Blog cũng có thêm nhiều thông tin: https://www.euclid-ec.org/blog
Các ảnh ở đây chỉ đơn giản là ảnh “first light”. Khó có thể xem Tinh vân Đầu Ngựa hay cụm sao cầu là một phần trong nhiệm vụ khoa học cốt lõi của Euclid. Để làm khoa học cốt lõi thực sự, trong vài năm tới cần chụp thêm nhiều ảnh và phổ hơn, và cần lượng dữ liệu lớn hơn rất nhiều.
Vì sao có nhiều chấm màu tím như vậy, và vì sao tất cả đều cùng kích thước?
Đến mức này thì chẳng phải đúng là ngoài kia còn có những nền văn minh khác sao? Có quá nhiều hệ sao nên khó mà xem chúng ta là duy nhất
Ví dụ, nếu có một sinh vật ở quy mô liên hành tinh, hay thứ gì đó giống bộ não Boltzmann, trong đó thứ tương ứng với xung thần kinh của con người mất vài phút hoặc vài ngày để đi qua khoảng không vũ trụ thì sao?
Còn sự sống dựa trên vật chất tối thì sao? Nếu vật chất tối chiếm 95% vũ trụ, liệu có thể tồn tại một nền vật lý, sự sống và công nghệ hoàn toàn khác dựa trên vật chất tối không? Có khi những thực thể vật chất tối có trí tuệ đang suy đoán về 5% bí ẩn của vũ trụ, nơi tương tác với các điện trường và từ trường dao động kỳ lạ
Tôi biết khả năng đó thấp, và với cỡ mẫu n=1 thì ta chỉ có thể chắc chắn về sự sống hữu cơ, nên tốt nhất là tìm kiếm dạng sống tương tự. Dù vậy, tôi vẫn thích tưởng tượng rằng sau hàng nghìn, hoặc hàng triệu năm nữa, nếu phát hiện một loại sự sống khác, việc sự sống tồn tại theo mọi cách có thể sẽ trở nên hiển nhiên với mọi người, và họ sẽ cười nhạo con người thế kỷ 21 vì đã tin rằng chỉ carbon mới có thể tự sao chép và suy nghĩ
Sự sống có trí tuệ? Có lẽ có. Nếu có sự sống thì theo một tỷ lệ nào đó nó sẽ xuất hiện
Sự sống có trí tuệ đã làm chủ thám hiểm vũ trụ đến mức về lý thuyết có thể liên lạc với nhau nếu cả hai bên nhìn đúng vị trí? Điều đó thì tôi kém chắc chắn hơn. Với cỡ mẫu 1 thì không thể nói gì
Một nền văn minh có khả năng du hành vũ trụ đủ gần để tiếp xúc vật lý thực sự mà không cần chuyến đi kéo dài nhiều thế hệ? Khả năng thấp
Cuối cùng, có thể dự đoán vũ trụ sẽ tràn ngập vật chất có mục đích
Vì vậy đúng là sự sống sẽ ở ngoài kia. Nhưng cái “ngoài kia” ấy có thể cực kỳ xa. Có thể cách hàng triệu năm ánh sáng. Nói cách khác, ngay cả trong một vũ trụ có hàng tỷ thiên hà và mỗi thiên hà có hàng tỷ ngôi sao, sự sống vẫn rất có thể không phổ biến đến thế. Bản thân việc gặp các nguyên tố không phải H/He có lẽ đã là một phát hiện thường thấy, và nếu là các nguyên tố nằm xa hơn trong bảng tuần hoàn, cần cho dạng sống như chúng ta, thì lại càng như vậy
Tất nhiên có quá nhiều thứ chúng ta chưa biết. Vật chất tối cũng vậy, rồi cả phản proton/phản electron/phản neutron/* nữa. Biết đâu có thể có sự sống dựa trên phản vật chất như phản carbon. Nếu chúng ta chạm trán họ thì sẽ không hay. Vì khi cơ thể nền carbon và cơ thể nền phản carbon tiếp xúc, chúng sẽ phân rã và giải phóng một lượng năng lượng khổng lồ