SpaceX lança o telescópio Euclides para estudar o Universo Escuro

Às 11h12 de sábado, a espaçonave Euclid foi lançada ao espaço para registrar a história do nosso universo desde 10 bilhões de anos atrás.

Construído pela Agência Espacial Europeia, o telescópio espacial cobrirá mais de um terço do céu extragaláctico com seus instrumentos nos próximos seis anos, criando o mapa tridimensional mais preciso do cosmos até agora.

Os pesquisadores planejam usar o mapa de Euclides para explorar como a matéria escura e a energia escura – substâncias misteriosas que compõem 95% do nosso universo – influenciaram o que vemos quando olhamos através do espaço e do tempo.

“Euclides chega em um momento realmente interessante na história da cosmologia”, disse Jason Rhodes, físico do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA que lidera a equipe científica de Euclides nos Estados Unidos. “Estamos entrando em um momento em que Euclides será excelente para responder às perguntas que surgem agora. E tenho certeza de que Euclides será excelente em responder a perguntas que nem sequer pensamos.

A espaçonave foi lançada em um foguete SpaceX Falcon 9 de Cabo Canaveral, Flórida. O tempo estava quase perfeito para o voo. Euclides, ainda preso ao segundo estágio do foguete, separou-se do veículo de lançamento três minutos após o lançamento, sob grande aplauso. Pouco menos de nove minutos após o voo, ele entrou em uma órbita estável ao redor da Terra. Cerca de 40 minutos depois, o telescópio se separou do segundo estágio e iniciou uma jornada de um milhão de milhas até um ponto no espaço onde a jornada científica da missão começaria.

“Incrível”, disse Guadalupe Cañas Herrera, cosmologista teórico da missão Euclides, quando questionado sobre o lançamento no stream de vídeo da ESA. “Estou super emocionado, mas também extremamente grato por tudo o que foi feito até agora para realmente ter um telescópio no espaço.”

A missão de astrofísica européia não teve escolha a não ser voar com os americanos. A ESA planejava lançar a espaçonave em ambos os um foguete russo Soyuz ou o novo foguete Ariane 6 da Europa. Mas por causa de uma ruptura nas relações espaciais europeu-russas após a invasão da Ucrânia e atrasos no Ariane 6, ESA adiou alguns lançamentos para a SpaceXincluindo Euclides.

A espaçonave não será a única a olhar para o armazenamento refrigerado do nosso universo. Mas ao contrário dos Telescópios Espaciais Hubble e James Webb, que se concentram fortemente em uma parte do céu de cada vez, os cientistas usarão Euclides para cobrir grandes áreas do céu extragaláctico de uma só vez. Em três das regiões mapeadas, Euclides retrocederá ainda mais, mapeando a estrutura do Universo cerca de um bilhão de anos após o Big Bang.

Um dos alvos do telescópio espacial é a matéria escura, a cola invisível do cosmos que não emite, absorve ou reflete luz. Até agora, apesar dos melhores esforços dos físicos, a matéria escura não foi detectada diretamente, mas eles sabem que ela existe porque tem uma influência gravitacional na forma como as galáxias se movem.

A energia escura, por outro lado, é uma força muito mais misteriosa que está separando as galáxias – tanto que nosso universo está se expandindo a um ritmo cada vez mais rápido.

Os mapas do cosmos de Euclides revelarão como a matéria escura é distribuída no espaço-tempo com base em como ela distorce a luz das galáxias além, um efeito conhecido como lente gravitacional fraca. (Isso difere de forte lente gravitacional, uma distorção mais dramática por aglomerados de galáxias que produz arcos, anéis ou até mesmo múltiplas imagens de uma única fonte.)

Essas medições contribuem para esforços mais diretos para descobrir o que realmente é a matéria escura.

“Estamos procurando a mesma coisa de diferentes ângulos”, disse Clara Nellist, física de partículas do CERN na Europa, que não está envolvida com a missão Euclides. Os pesquisadores estão realizando experimentos terrestres em busca de sinais de partículas de matéria escura colidindo com seus detectores. “Qualquer informação que coletarmos sobre como ela está distribuída em nosso universo nos ajudará a procurá-la mais especificamente em nossas colisões”, disse o Dr. nellist.

Os cientistas esperam usar Euclides para testar se a teoria geral da relatividade de Albert Einstein funciona de maneira diferente em escalas cosmológicas. Isso pode estar relacionado à natureza da energia escura: se é uma força constante no universo ou uma força dinâmica cujas propriedades mudam com o tempo.

“Se descobríssemos que isso não é uma constante, mas algo que muda com o tempo, isso seria revolucionário”, disse Xavier Dupac, cosmólogo da ESA na missão Euclides, porque revelaria o que se sabe sobre a física básica. conhecido, em sua cabeça. Tal descoberta poderia até lançar luz sobre o destino final de nosso universo aparentemente em constante expansão.

Euclides tem um gerador de imagens visíveis que consiste em uma câmera de 600 megapixels capaz de fotografar uma área do tamanho de duas luas cheias por vez. Com este instrumento, os cientistas podem descobrir como as formas das galáxias são distorcidas pela matéria escura à sua frente.

Ele também possui um espectrômetro de infravermelho próximo e um fotômetro projetados para registrar galáxias na faixa de comprimento de onda invisível e medir seu desvio para o vermelho, o efeito de alongamento do comprimento de onda da luz do cosmos distante causado pela expansão do universo. Quando usado em conjunto com uma variedade de instrumentos terrestres – incluindo o subaru E Canadá França Havaí Telescópios no Observatório Mauna Kea e eventualmente no Observatório Vera C. Rubin no Chile — os cientistas serão capazes de converter o desvio para o vermelho em medições de distância da Terra.

Enquanto Euclides teve um começo bem-sucedido, agora está embarcando em uma jornada de quase um milhão de milhas da Terra para orbitar o que é conhecido como o segundo ponto de Lagrange, ou L2 – um lugar no sistema solar onde as forças gravitacionais da Terra e O sol encontra o elevador. Como Euclides está voltado diretamente para longe do Sol, esse local também é estrategicamente colocado em um local onde ele pode realizar pesquisas de longo alcance do céu sem que a Terra ou a Lua bloqueiem sua visão. Pela mesma razão, o Telescópio Espacial James Webb orbita L2.

A espaçonave levará cerca de um mês para atingir o L2 e outros três meses para testar o desempenho dos instrumentos de Euclides antes de começar a enviar dados de volta à Terra para análise pelos cientistas. Esses dados serão divulgados em 2025, 2027 e 2030.

Em um Conferência de imprensa antes do início Na semana passada, Yannick Mellier, astrônomo do Institut d’Astrophysique de Paris, disse que, indo além de seus principais objetivos científicos, a Euclid produzirá uma pesquisa única de todo o céu de 12 bilhões de galáxias com qualidade de imagem rivalizando com a do Hubble.

Será “uma mina de ouro para todas as áreas da astronomia por várias décadas”, disse o Dr. Melier.