Euclid, eine aufregende neue Mission zur Kartierung der Geometrie, Verteilung und Entwicklung von Dunkler Energie und Dunkler Materie, wurde gerade von der ESA im Rahmen ihres Cosmic Vision 2015-2025-Programms offiziell angenommen. Benannt nach Euklid von Alexandria, dem „Vater der Geometrie“, wird es die beschleunigte Expansion des Universums genau messen und eine der größten Kollaborationen von Astronomen, Ingenieuren und Wissenschaftlern zusammenführen, um eine der wichtigsten Fragen der Kosmologie zu beantworten : Warum beschleunigt sich die Expansion des Universums, anstatt sich aufgrund der Anziehungskraft der gesamten Materie, die es enthält, zu verlangsamen?
Im Jahr 2007 erstellte das Hubble-Weltraumteleskop eine 3D-Karte dunkler Materie, die etwas mehr als 2 Quadratgrad des Himmels bedeckte, während der Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS) im März dieses Jahres die genaue Entfernung zu etwas mehr als einer Viertelmillion Galaxien maß. Euclid arbeitet im sichtbaren und nahinfraroten Wellenlängenbereich und wird rund zwei Milliarden Galaxien und Galaxienhaufen in 3 Dimensionen in einer weiten extragalaktischen Durchmusterung von 15.000 Quadratgrad (über einem Drittel des Himmels) sowie einer Tiefendurchmusterung mit Rotverschiebungen von ~ . genau messen 2, die eine Fläche von 40 Quadratgrad abdecken, werden die erstellten 3-D-Galaxienkarten den Einfluss der Dunklen Energie über 10 Milliarden Jahre kosmischer Geschichte verfolgen und den Zeitraum abdecken, in dem die Dunkle Energie die Expansion des Universums beschleunigte.
Die Mission wurde im vergangenen Oktober ausgewählt, aber jetzt, da sie von der ESA offiziell angenommen wurde, werden Ausschreibungen veröffentlicht, wobei Astrium und Thales Alenia Space, die beiden größten europäischen Raumfahrtunternehmen, sich voraussichtlich bewerben werden. Euclid soll 2020 starten und wird Beiträge von 11 europäischen Weltraumorganisationen sowie der NASA einbeziehen, während fast 1.000 Wissenschaftler aus 100 Instituten das Euclid-Konsortium bilden, das die Instrumente baut und an der wissenschaftlichen Ernte der Mission beteiligt ist. Es wird erwartet, dass der Bau, die Ausrüstung, der Start und der Betrieb während seiner nominellen 6-jährigen Missionsdauer rund 800 Millionen Euro (1.000 Millionen £ 640 Millionen US-Dollar) kosten werden, wo er den zweiten Sonne-Erde-Lagrange-Punkt (L2 im Bild unten) umkreisen wird haben eine Masse von etwa 2100 kg und sind etwa 4,5 Meter hoch und 3,1 Meter groß. Es wird ein 1,2-m-Korsch-Teleskop, eine Nahinfrarot-Kamera/ein Spektrometer und eine der größten optischen Digitalkameras tragen, die jemals im Weltraum geflogen sind.
Dunkle Materie macht 20 % des Universums aus und dunkle Energie 76 %. Euklid wird zwei Techniken verwenden, um die Dunkle Materie zu kartieren und die Dunkle Energie zu messen. Ein schwacher Gravitationslinseneffekt misst die Verzerrungen des Lichts von entfernten Galaxien aufgrund der Masse der dunklen Materie. Dies erfordert eine extrem hohe Bildqualität, um Bildverzerrungen zu unterdrücken oder auszukalibrieren, um die wahren Verzerrungen durch die Schwerkraft zu messen. Die Kamera von Euclid erzeugt 100-mal größere Bilder als die von Hubble, wodurch die Notwendigkeit minimiert wird, Bilder zusammenzufügen. Baryonische akustische Oszillationen, Wackelmuster, die sich in die Ansammlung von Galaxien einprägen, werden ein Standardlineal zur Messung der dunklen Energie und der Expansion im Universum liefern. Dabei werden die Rotverschiebungen von Galaxien auf besser als 0,1% bestimmt. Es wird auch gehofft, dass später in der Mission Supernovae als Marker verwendet werden können, um die Expansionsrate des Universums zu messen.
Erfahre mehr über Euklid und andere Missionen von Cosmic Vision unter ESA-Wissenschaft
Titelbildunterschrift: Künstlereindruck-von-Euclid-Credit-ESA-C.-Carreau
Zweite Bildunterschrift: Sun Earth Lagrange Points Credit: Xander89 über Wikimedia Commons