SpaceX meluncurkan teleskop Euclid untuk mempelajari alam semesta yang gelap

Pada Sabtu pukul 11:12, pesawat ruang angkasa Euclid meluncur ke luar angkasa dalam misinya untuk memetakan sejarah alam semesta kita 10 miliar tahun yang lalu.

Teleskop luar angkasa, yang dibangun oleh Badan Antariksa Eropa, akan menggunakan instrumennya untuk merekam lebih dari sepertiga langit di luar galaksi selama enam tahun ke depan, menciptakan peta alam semesta 3D yang paling akurat.

Para peneliti berencana menggunakan peta Euclid untuk mengeksplorasi bagaimana materi gelap dan energi gelap – benda misterius yang membentuk 95 persen alam semesta kita – telah memengaruhi apa yang kita lihat saat kita melihat melintasi ruang dan waktu.

“Euclid datang pada saat yang sangat menarik dalam sejarah kosmologi,” kata Jason Rhodes, fisikawan di Jet Propulsion Laboratory NASA yang memimpin Tim Sains Euclid di AS. “Kita sedang memasuki masa ketika Euclid akan hebat dalam menjawab pertanyaan yang baru dimulai. Dan saya yakin Euclid akan hebat dalam menjawab pertanyaan yang bahkan belum pernah kita pikirkan.”

Pesawat ruang angkasa lepas landas dari Cape Canaveral, Florida, dengan roket SpaceX Falcon 9. Cuaca hampir sempurna untuk perjalanan tersebut. Euclid, masih melekat pada tahap kedua roket, terpisah dari pendorongnya tiga menit setelah diluncurkan, disambut tepuk tangan meriah. Itu memasuki orbit Bumi yang stabil sekitar sembilan menit setelah penerbangan. Setelah sekitar 40 menit, teleskop terpisah dari tahap kedua dan memulai perjalanan jutaan mil ke titik di luar angkasa di mana penerbangan sains misi akan dimulai.

“Luar biasa,” kata Guadalupe Canas Herrera, ahli kosmologi teoretis di misi Euclid, ketika ditanya tentang peluncuran di aliran video Badan Antariksa Eropa. “Saya sangat emosional, tetapi juga sangat berterima kasih atas semua yang telah dilakukan sejauh ini sehingga kami bisa membawa teleskop ke luar angkasa.”

Misi astrofisika Eropa tidak punya pilihan selain menerbangkan Amerika. Badan Antariksa Eropa berencana untuk meluncurkan pesawat ruang angkasa di salah satu dari mereka Rudal Soyuz Rusia Atau rudal Ariane 6 baru di Eropa. Namun karena putusnya hubungan luar angkasa Eropa-Rusia setelah invasi Ukraina, dan penundaan Ariane 6, Badan Antariksa Eropa Pindahkan beberapa peluncuran ke SpaceXtermasuk Euklides.

Pesawat ruang angkasa tidak akan menjadi satu-satunya yang menatap ke dalam penyimpanan dingin alam semesta kita. Tapi tidak seperti teleskop ruang angkasa Hubble dan James Webb, yang berfokus secara mendalam pada satu bagian langit pada satu waktu, para ilmuwan akan menggunakan Euclid untuk menutupi sebagian besar langit di luar galaksi sekaligus. Di tiga wilayah yang dia rekam, Euclid akan kembali lebih jauh lagi, untuk menggambarkan struktur alam semesta sekitar satu miliar tahun setelah Big Bang.

Salah satu target teleskop luar angkasa adalah materi gelap, perekat tak terlihat dari alam semesta yang tidak memancarkan, menyerap, atau memantulkan cahaya. Materi gelap sejauh ini menghindari deteksi langsung, terlepas dari upaya terbaik fisikawan, tetapi mereka tahu itu ada karena pengaruh gravitasinya pada cara galaksi bergerak.

Di sisi lain, energi gelap adalah kekuatan yang bahkan lebih misterius yang mendorong galaksi terpisah – sedemikian rupa sehingga alam semesta kita mengembang dengan kecepatan yang semakin cepat.

Peta alam semesta Euclid akan mengungkapkan bagaimana materi gelap didistribusikan melintasi ruang-waktu berdasarkan bagaimana cahaya dari galaksi di belakangnya terdistorsi, sebuah efek yang dikenal sebagai pelensaan gravitasi lemah. (Ini berbeda dari pelensaan gravitasi yang kuat, distorsi yang lebih dramatis oleh gugus galaksi yang menciptakan busur, cincin, atau bahkan banyak gambar dari satu sumber.)

Pengukuran ini berkontribusi pada upaya yang lebih langsung untuk mengetahui apa sebenarnya materi gelap itu.

“Kami sedang mencari hal yang sama dari sudut yang berbeda,” kata Clara Nellist, fisikawan partikel di CERN di Eropa yang bukan bagian dari misi Euclid. Para peneliti sedang melihat eksperimen berbasis darat untuk tanda-tanda partikel materi gelap bertabrakan dengan detektor mereka. “Setiap informasi yang kami kumpulkan tentang bagaimana itu didistribusikan di alam semesta kita membantu kita mencarinya dalam tabrakan kita dengan cara yang lebih fokus,” kata Dr. Nellist.

Dengan Euclid, para ilmuwan berharap dapat menguji apakah teori relativitas umum Albert Einstein bekerja secara berbeda pada skala kosmik. Ini bisa terkait dengan sifat energi gelap: apakah itu gaya statis di alam semesta, atau gaya dinamis yang sifatnya bervariasi dari waktu ke waktu.

“Jika kita menemukan bahwa ini bukan konstanta, tetapi sesuatu yang berubah dari waktu ke waktu, itu akan menjadi revolusioner,” kata Xavier Dupac, seorang kosmolog ESA pada misi Euclid, “karena ini akan membalikkan apa yang diketahui tentang fisika fundamental.” Penemuan semacam itu bisa menjelaskan nasib akhir dari apa yang tampaknya menjadi alam semesta kita yang terus berkembang.

Euclid memiliki visualisator yang terdiri dari kamera 600 megapiksel yang dapat mencitrakan area hingga dua bulan purnama sekaligus. Dengan alat ini, para ilmuwan akan dapat melihat bagaimana bentuk galaksi terdistorsi oleh materi gelap di depannya.

Ia juga memiliki spektrometer dan fotometer inframerah-dekat, yang akan digunakan untuk merekam galaksi pada panjang gelombang tak terlihat serta mengukur pergeseran merahnya, yang merupakan efek peregangan panjang gelombang dalam cahaya dari alam semesta jauh yang dihasilkan dari perluasan alam semesta. Saat digunakan dengan berbagai alat pengardean – termasuk Subaru Dan Kanada, Prancis, dan Hawaii Teleskop di Observatorium Mauna Kea, dan akhirnya di Observatorium Vera C. Ruben di Chile—ilmuwan akan dapat mengubah pergeseran merah menjadi pengukuran jarak dari Bumi.

Sementara Euclid diluncurkan dengan sukses, sekarang memulai perjalanan hampir satu juta mil dari Bumi ke orbit di sekitar apa yang dikenal sebagai titik Lagrangian kedua, atau L2 — tempat di tata surya di mana tarikan gravitasi Bumi dan matahari saldo keluar. dengan pergerakan satelit. Menghadap langsung jauh dari matahari, situs ini juga secara strategis menempatkan Euclid di tempat untuk melakukan survei luas di langit tanpa Bumi atau Bulan menghalangi pandangannya. Teleskop Luar Angkasa James Webb mengorbit L2 karena alasan yang sama.

Diperlukan waktu sekitar satu bulan bagi pesawat ruang angkasa untuk mencapai L2, dan tiga bulan lagi untuk menguji kinerja instrumen Euclid sebelum mulai mengirim data kembali ke Bumi untuk dianalisis para ilmuwan. Data ini akan dirilis ke publik pada tahun 2025, 2027, dan 2030.

di dalam pengarahan berita sebelumnya Pekan lalu, Yannick Millier, seorang astronom di Institut Astrofisika di Paris, mengatakan bahwa selain tujuan sains utamanya, Euclid akan membuat survei unik di langit dari 12 miliar galaksi dengan kualitas gambar yang menyaingi Hubble.

Ini akan menjadi “tambang emas untuk semua bidang astronomi selama beberapa dekade,” kata Dr. Millier.