歐幾里德望遠鏡

簡介

美國宇航局宣布正式加入由歐洲空間局主導的“歐幾里德”探測器任務，這項研究計畫旨在發射太空望遠鏡對宇宙中神秘的暗能量和暗物質進行研究，新型暗能量探測器將於2020左右發射進入軌道，定位在距離地球150萬公里的“日-地拉格朗日點L2”上。美國宇航局在“歐幾里德”暗能量探測計畫中將提供16個紅外探測器組件，以及四個零備件，同時也將提名40名成員加入到歐洲暗能量研究計畫中，目前這項龐大的宇宙終極奧秘探索計畫已經雲集了將近1000名科學家，形成了國際性的研究團隊。

暗能量探測

宇宙的紅外背景值可以記錄整個宇宙各演化時期天體發出的光，根據宇宙學的理論模型，早期宇宙處於黑暗之中，直到宇宙中第一代恆星形成時才出現了“光線”。這些恆星死亡時經歷了超新星爆炸等事件，有些則演化成至今仍存在於宇宙中的黑洞，每個演化時期的變化都會在紅外背景中留下痕跡，因此該項目也被稱為紅外背景輻射的各向異性探測，該任務將為科學家深入了解早期宇宙中的恆星以及星系數量、分布提供線索。

根據美國宇航局科學任務局主任約翰·格倫斯菲爾德介紹：“美國宇航局能為歐洲暗能量探索計畫提供幫助感到非常高興，科學家們將試圖了解我們這個時代最神秘的科學謎團之一。”天文學家認為宇宙中的“正常”物質僅僅占宇宙全部的4%，其餘的均為暗物質和暗能量，這些奇怪的物質和能量對“正常”的物質產生了影響，我們可以間接發現它們的存在。暗能量之謎是非常耐人尋味的，許多研究人員認為暗能量主導了宇宙的加速膨脹，但它究竟是什麼，依然是個迷。

探測暗能量驅動宇宙加速膨脹的進程

任務設計

歐洲空間局主導的“歐幾里德”暗能量探測任務或可以觀測到宇宙最為黑暗的“角落”，該探測器將置於日地系的第二拉格朗日點，全重達到了4769磅，大約為2160千克。探測器將花費六年的時間對全天進行掃描，繪製出“宇宙地圖”，研究近20億個星系。美國宇航局的官員認為新型暗能量探測器可以更好地了解宇宙隨時間的推移，其加速膨脹效應將如何變化，揭示暗物質和暗能量的關鍵線索。歐洲航天局的阿爾瓦羅-吉梅內斯在一份聲明中說道：“歐洲宇航局的歐幾里德任務目的在於調查現代宇宙學中最基本的問題之一，而且我們非常歡迎美國宇航局對這一重大努力做出的貢獻。”

根據天體物理學家亞歷山大介紹:“我們希望使用探測器的超高精度對早期宇宙紅外背景進行探測，這些天體群分布於一角秒至幾十度的區間上，此外，我們還將確認早期宇宙中天體群的數量，以及紅外背景的產生源，區分哪些是恆星產生的紅外背景，哪些是黑洞產生的”。同時，科學家使用NASA的斯皮策紅外望遠鏡進行了概念證明，對牧夫座相關天區進行探測，空間望遠鏡最初的紅外圖像揭示了部分前景恆星、昏暗星系的分布情況。科學家認為，占據宇宙73%的暗能量和24%的暗物質是宇宙學上的最大謎團之一，前者主導著宇宙加速膨脹，後者通過引力產生影響。

面對黑暗的宇宙，歐幾里得望遠鏡將使用兩項技術開展研究，這兩項技術的實現都需要建立在對數十億光年外遙遠星系的精密測量之上。這種觀測將使我們獲得宇宙在過去各個時期的膨脹加速度值，從而為研究工作提供有關宇宙演化的新線索。

歐幾里得項目是歐空局實施的重大科學項目，其科學設備由歐洲各成員國的大學和研究機構提供，另外還有美國方面的積極參與。美國宇航局的歐幾里得項目辦公室設在加州帕薩迪納的噴氣推進實驗室(JPL)。另外JPL還將提供用於歐幾里得項目的紅外探測器設備，而設在馬里蘭州的美國宇航局戈達德空間飛行中心則將在紅外探測設備實際發射升空之間對其進行相關測試工作。

整個任務將耗資8.1億美元，不過美國宇航局也正在考慮自己的暗能量探測任務，發射價值為15億美元的廣域紅外空間望遠鏡，但不會早於2025年。