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gongyingshangciyunshoujiAPPkeyisuishisuidifabuguanlihexiaoshouxiangguanciqichanpin。ninhaikeyiyulaizishijiegedidepengyoujiaoliuhehudong，fenxiangbicideshouzangjingyanwudengjitilisheding，qingsongziyoubaozouyingxiongtanjiubanshoujixiazaimeiyouxianzhi。shoujikeyirangnisuishixuexi。-進(jin)入(ru)“黑(hei)暗(an)宇(yu)宙(zhou)” 歐(ou)幾(ji)裏(li)得(de)會(hui)發(fa)現(xian)什(shen)麽(me)?

欧几里得太(tai)空(kong)望(wang)遠(yuan)鏡(jing) 　　尺(chi)寸(cun) 　　高(gao)4.7米(mi)、寬(kuan)3.5米，口(kou)徑(jing)1.2米　　 　　配(pei)備(bei) 　　可(ke)見(jian)光(guang)成(cheng)像(xiang)儀(yi)(VIS) 　　近(jin)紅(hong)外(wai)光譜(pu)仪和(he)光度(du)計(ji)(NISP)　　 　　任(ren)務(wu) 　　創(chuang)建(jian)迄(qi)今(jin)最(zui)大(da)、最精(jing)確(que)的(de)宇宙3D地(di)圖(tu)

欧洲(zhou)航(hang)天(tian)局(ju)提(ti)供(gong)的照(zhao)片(pian)顯(xian)示(shi)，工(gong)作(zuo)人(ren)員(yuan)6月(yue)29日(ri)為(wei)欧几里得太空望远镜升(sheng)空做(zuo)準(zhun)备。

欧洲航天局(ESA)主(zhu)導(dao)研(yan)发的太空望远镜7月1日從(cong)美(mei)國(guo)佛(fo)羅(luo)里達(da)州(zhou)发射(she)升空，開(kai)啟(qi)其(qi)探(tan)索(suo)宇宙暗物(wu)質(zhi)和暗能(neng)量(liang)的任务。該(gai)望远镜以(yi)古(gu)希(xi)臘(la)數(shu)學(xue)家(jia)欧几里得的名(ming)字(zi)命(ming)名。科(ke)学家希望揭(jie)示暗物质和暗能量的本(ben)质，以幫(bang)助(zhu)人類(lei)了(le)解(jie)我(wo)們(men)生(sheng)活(huo)的宇宙。

還(hai)需(xu)要(yao)飛(fei)行(xing)1個(ge)月時(shi)間(jian)

運(yun)行過(guo)程(cheng)與(yu)韋(wei)伯(bo)望远镜相(xiang)似(si)　　

美国東(dong)部(bu)时间7月1日11时12分(fen)(北(bei)京(jing)时间1日23时12分)，欧几里得搭(da)乘(cheng)美国太空探索技(ji)術(shu)公(gong)司(si)(Sapce　X)“獵(lie)鷹(ying)9”火(huo)箭(jian)从佛罗里达州卡(ka)納(na)維(wei)拉(la)爾(er)角(jiao)空軍(jun)基(ji)地升空。隨(sui)後(hou)，欧几里得与火箭成功(gong)分離(li)。欧洲航天局确認(ren)，已(yi)通(tong)过位(wei)於(yu)澳(ao)大利(li)亞(ya)的地面(mian)站(zhan)接(jie)收(shou)到(dao)來(lai)自(zi)欧几里得的信(xin)號(hao)。

據(ju)法(fa)新(xin)社(she)報(bao)道(dao)，耗(hao)資(zi)14億(yi)欧元(yuan)(約(yue)合(he)110.8亿元人民(min)幣(bi))打(da)造(zao)的欧几里得將(jiang)飞往(wang)日地之(zhi)间的拉格(ge)朗(lang)日L2點(dian)，距(ju)离地球(qiu)160萬(wan)公里，預(yu)计还需要飞行1个月时间。到达预定(ding)軌(gui)道之后，研究(jiu)人员还需要花(hua)2个月时间測(ce)試(shi)和校(xiao)准仪器(qi)。這(zhe)壹(yi)过程和美国国家航空航天局(NASA)于2021年(nian)发射的詹(zhan)姆(mu)斯(si)·韦伯太空望远镜相似。

雖(sui)然(ran)欧几里得探测任务主要是(shi)欧洲航天局的項(xiang)目(mu)，但(dan)美国航天局也(ye)为该任务提供了大量的科研和工程投(tou)入。　　

通过近红外光波(bo)長(chang)觀(guan)测

将创建最大的宇宙3D地图　　

欧洲航天局表(biao)示，欧几里得任务旨(zhi)在(zai)探索宇宙兩(liang)大神(shen)秘(mi)組(zu)成部分——暗物质和暗能量，以帮助了解宇宙的構(gou)成。这座(zuo)望远镜高4.7米、宽3.5米，配备两臺(tai)科学仪器。望远镜的口径为1.2米，它(ta)主要通过近红外光波长观测宇宙。

欧几里得将观测100亿光年範(fan)圍(wei)內(nei)的十(shi)几亿个星(xing)系(xi)，而(er)NASA预计在2027年发射的南(nan)希·格蕾(lei)絲(si)·罗曼(man)太空望远镜将在红外波长下(xia)观测宇宙，它们将共(gong)同(tong)创建迄今最大、最精确的宇宙3D地图。

这一詳(xiang)細(xi)地图包(bao)含(han)星系形(xing)狀(zhuang)、位置(zhi)和运動(dong)状況(kuang)等(deng)信息(xi)，将揭示宇宙物质分布(bu)以及(ji)宇宙演(yan)變(bian)过程，以帮助天文(wen)学家推(tui)斷(duan)宇宙暗能量和暗物质的屬(shu)性(xing)，增(zeng)加(jia)人类對(dui)重(zhong)力(li)作用(yong)以及宇宙本质的了解。

欧洲航天局科学主任卡蘿(luo)尔·芒(mang)德(de)尔說(shuo)，揭示暗物质和暗能量的本质以及它们在宇宙构造中(zhong)扮(ban)演的角色(se)能夠(gou)帮助人类了解我们生活的宇宙。

追(zhui)問(wen)

01

望远镜为什么以“几何(he)之父(fu)”命名?

欧几里德太空望远镜是以“几何之父”、古希腊著(zhu)名数学家欧几里德的名字命名的，旨在研究所(suo)謂(wei)的“黑暗宇宙”。这就(jiu)是科学家们如(ru)何看(kan)待(dai)宇宙中更(geng)神秘的成分，即(ji)暗物质和暗能量。为了做到这一点，这个尖(jian)端(duan)任务将会运用一些(xie)由(you)数学家欧几里得创立(li)的几何学原(yuan)理(li)。

欧几里得生于公元前(qian)4世(shi)紀(ji)，他(ta)所创作的《几何原本》被(bei)廣(guang)泛(fan)认为是歷(li)史(shi)上(shang)最成功的教(jiao)科書(shu)。直(zhi)到今天，《几何原本》仍(reng)然是世界(jie)多(duo)数国家的学校必(bi)修(xiu)課(ke)，从小(xiao)学到中学，再(zai)到现代(dai)高等教育(yu)学科，都(dou)有(you)他所创作的定律(lv)、理論(lun)和公式(shi)應(ying)用。

而欧几里得太空望远镜要做的大部分任务依(yi)賴(lai)于几何学，以及引(yin)力透(tou)镜和宇宙膨(peng)脹(zhang)如何改(gai)变几何学。天文学家能够在太空中尋(xun)找(zhao)与欧几里得几何的偏(pian)差(cha)，例(li)如在引力透镜中，以寻找黑暗宇宙的證(zheng)据。

除(chu)了几何学研究，欧几里德还涉(she)猎透視(shi)几何、代数和“球面天文学”。“球面天文学”涉及一種(zhong)在天球上寻找物體(ti)的几何形式，而天球是研究天体的位置和运动而引进的一个假(jia)想(xiang)圓(yuan)球。

欧航局表示，欧几里得的貢(gong)獻(xian)将繼(ji)續(xu)发揮(hui):2000多年后，他的遺(yi)產(chan)将进入我们探索宇宙中一些最令(ling)人困(kun)惑(huo)的秘密(mi)而作解密嘗(chang)试的最后領(ling)域(yu)。

02

相比(bi)哈(ha)勃(bo)、韦伯 欧几里德望远镜有何不(bu)同?

欧几里德太空望远镜的口径为1.2米，是哈勃太空望远镜的一半(ban)大小。欧几里德可以在可见光和近红外光下观察(cha)宇宙。哈勃和韦伯太空望远镜被設(she)计成具(ju)有窄(zhai)视場(chang)以进行近距离、高分辨(bian)率(lv)的工作，而欧几里德采(cai)取(qu)的是广角方(fang)法，观测一次(ci)可以囊(nang)括(kuo)数千(qian)个遙(yao)远的星系。

它的视野(ye)为0.57平(ping)方度，剛(gang)好(hao)小于滿(man)月直径的两倍(bei)。对于望远镜来说，这是一个在一次拍(pai)攝(she)中看到的广闊(kuo)天空，它将允(yun)許(xu)欧几里得配备的两台科学仪器——可见光成像仪(VIS)和近红外光谱仪和光度计(NISP)——在短(duan)短6年内探测15亿个遥远的星系，以了解更多關(guan)于暗物质和暗能量的信息。这两种神秘成分占(zhan)宇宙的95%，但天文学家不知(zhi)道它们是什么，只(zhi)知道这些黑暗元素(su)的存(cun)在是因(yin)为看不见的暗物质的引力效(xiao)应和暗能量加速(su)宇宙膨胀的方式。

聚(ju)焦(jiao)

暗物质和暗能量到底(di)是什么?

欧几里得将为科学家帶(dai)来何种驚(jing)喜(xi)?

研究人员承(cheng)认，暗物质和暗能量都無(wu)法直接探测到，而且(qie)他们对暗物质和暗能量几乎(hu)一无所知。

英(ying)国蘭(lan)开斯特(te)大学的天文学家伊(yi)索貝(bei)尔·胡(hu)克(ke)教授(shou)说，知識(shi)上的巨(ju)大差距意(yi)味(wei)著(zhe)我们无法真(zhen)正(zheng)解釋(shi)人类的起(qi)源(yuan)。他认为，欧几里得太空望远镜的见解将是我们走(zou)上理解之路(lu)的最佳(jia)選(xuan)擇(ze)。

“这就像在人们知道陸(lu)地在不同方向(xiang)的位置之前就出(chu)发了。我们将繪(hui)制(zhi)宇宙地图，试图了解我们適(shi)合它的位置以及我们是如何到达这里的——从‘大爆(bao)炸(zha)’到我们看到周(zhou)围的美麗(li)星系、太陽(yang)系和生命，整(zheng)个宇宙是如何形成的，”她(ta)告(gao)訴(su)英国广播(bo)公司。

暗物质和暗能量是不同的概(gai)念(nian)

据计算(suan)，宇宙已有138亿年的历史。暗能量与暗物质是不同的概念。此(ci)前的實(shi)驗(yan)表明(ming)，暗能量约占宇宙總(zong)能量的70%，它是加速宇宙膨胀的神秘成分；暗物质约占宇宙总能量的25%，到目前为止(zhi)还沒(mei)有直接看到並(bing)且无法描(miao)述(shu)；所有可见物质，包括恒(heng)星、氣(qi)体、塵(chen)埃(ai)、行星、人类等僅(jin)占宇宙总能量的的5%。为了解开那(na)神秘的95%的本质，欧几里得将进行为期(qi)6年的探索。

神秘的“力量”似乎正在加速宇宙的膨胀。2011年，来自美国的3位科学家獲(huo)得了諾(nuo)贝尔物理学獎(jiang)。他们通过对Ia型(xing)超(chao)新星的观测于1998年发现宇宙的膨胀是加速的，从而揭示了暗能量的存在。

欧几里得的一项关鍵(jian)任务将是绘制暗物质的分布图，暗物质无法直接探测到，但天文学家知道暗物质的存在，因为它对我们可以看到的物质有引力影(ying)響(xiang)。例如，如果(guo)没有一些額(e)外的“腳(jiao)手(shou)架(jia)”的存在，星系就无法保(bao)持(chi)其形状。这被认为是暗物质的力量在发挥作用。

新发现或(huo)引理论家和实验家关註(zhu)

盡(jin)管(guan)这种物质无法直接看到，但望远镜可以通过寻找其质量扭(niu)曲(qu)来自遥远星系的光線(xian)的微(wei)妙(miao)方式来绘制其分布。眾(zhong)所周知，哈勃太空望远镜率先(xian)对太空中的一小塊(kuai)區(qu)域(只有2平方度)进行了这项研究。欧几里得将在15000平方度的太空中完(wan)成这一任务。

“然后我们可以提出一些有趣(qu)的问題(ti)，”薩(sa)里大学的鮑(bao)勃·尼(ni)科尔教授说，“宇宙中所有点的加速度都相同嗎(ma)?今天，我们对我们测量的所有东西(xi)进行平均(jun)。但如果那里的加速度与这里不同怎(zen)么辦(ban)?这将是发现科学。”

科学家表示，欧几里得太空望远镜无法明确回(hui)答(da)“什么是暗物质和暗能量的本质”，但它可以做的是縮(suo)小充(chong)斥(chi)當(dang)前思(si)维的模(mo)型和想法的范围，可能将引起理论家和实验家的关注。

例如，它可能会引入一些关于如何檢(jian)测目前被认为代表大部分暗物质的粒(li)子(zi)的新思维。迄今为止所有的搜(sou)索都一无所获。

至(zhi)于暗能量，欧几里得望远镜可能会告诉科学家，这种未(wei)知的力量远非(fei)空间真空的某(mou)些固(gu)有属性(科学家目前的最佳猜(cai)测)，而是在修改后的引力理论中有更好的解释。这也将是发现科学。

欧航局科学与探索高級(ji)顧(gu)问馬(ma)克·麥(mai)考(kao)林(lin)教授表示:“一种可能性是，暗能量实際(ji)上是第(di)五(wu)种力量，是宇宙中的一种新力量，仅在巨大的尺度上运作，因此它不会影响地球上的生命。”。

“但是，它可能極(ji)大地影响我们宇宙的命运——它会膨胀多远?它会永(yong)远继续加速，变得越(yue)来越大吗?或者(zhe)也许它会再次崩(beng)潰(kui)。”

編(bian)譯(yi)/采寫(xie):南都記(ji)者　史明磊(lei)

綜(zong)合新華(hua)社　中新網(wang)　科普(pu)中国

图片:欧洲航天局网站　新华社返(fan)回搜狐(hu)，查(zha)看更多

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