První snímky z teleskopu Euclid

Oba vědecké přístroje na palubě evropského teleskopu Euclid pořídily své první (zatím ještě testovací) snímky. Jejich působivost však naznačuje, že by tento teleskop mohl dosáhnout vědeckých úkolů, na které byl navržen a třeba i něčeho dalšího. Ačkoliv do chvíle, kdy Euclid začne posílat vědecká data a své skutečně nové pohledy na vesmír, zbývá ještě několik měsíců, znamená dosažení tohoto milníku pro vědce a inženýry spojené s touto misí posílení důvěry, že teleskop a jeho přístroje pracují správně. „Po více než 11 letech návrhů a vývoje Euclidu je povznášející a mimořádně emotivní vidět tyto první snímky,“ přiznává projektový manažer mise Euclid, Giuseppe Racca: „Ještě neuvěřitelnější je, když si uvědomíme, že zde vidíme jen pár galaxií. Snímky totiž vznikly jen s minimálním laděním systému. Plně zkalibrovaný Euclid bude pozorovat miliardy galaxií, aby mohl vytvořit historicky největší 3D mapu oblohy.“

Týmu kolem projektu Euclid gratuloval i Josef Aschbacher, generální ředitel ESA: „Je fantastické vidět, že si nejnovější přírůstek do rodiny misí ESA vede od začátku tak dobře. Jsem si naprosto jistý, že tým zodpovědný za tuto misi uspěje a s pomocí Euclidu odhalí mnoho informací o těch 95 % vesmíru, o kterých momentálně víme jen tak málo.“ Carole Mundell, ředitelka vědeckých misí ESA dodává: „Naše týmy neúnavně pracovaly od startu teleskopu Euclid 1. července a tyto první inženýrské snímky poskytují vzrušující náznak úžasných dat, která můžeme od Euclidu čekat.“ Podobně se vyjadřuje i Yannick Mellier, vedoucí konsorcia Euclid: „Mimořádné první snímky s použitím přístrojů Euclidu pro viditelné i blízké infračervené záření otevírají novou éru observační kosmologie a statistické astronomie. Je to začátek našeho pátrání po základní podstatě temné energie, které naše konsorcium podnikne.“

Palubní přístroj VIS bude pořizovat superostré snímky miliard galaxií, aby bylo možné změřit jejich tvary. Při podrobném pohledu na první snímek můžeme spatřit náznak toho, co má VIS přinést. Zatímco pár galaxií jde nalézt velmi snadno, mnoho dalších vypadá jako mlhavé flíčky, které se schovávají mezi hvězdami a čekají, až je Euclid v budoucnu odhalí. Ačkoliv je snímek plný detailů, tak plocha, kterou pokrývá, odpovídá sotva čtvrtině šířky a výšky Měsíce v úplňku. Mark Cropper z University College London vedl vývoj přístroje VIS a takto hodnotí první snímky: „Jsem nadšen krásou těchto snímků a množstvím informací, které jsou v nich obsaženy. Jsem tak hrdý na to, co tým kolem přístroje VIS dokázal a také vděčný všem, kteří tyto výsledky umožnili. Snímky z VIS budou dostupné všem – ať už pro vědecké, nebo jiné účely. Budou patřit každému.“

Jeho slova doplňuje Reiko Nakajima, vědkyně zapojená do vývoje přístroje VIS: „Pozemní testy vám neposkytnou snímky galaxií nebo hvězdokup, ale tady jsou všechny na jednom políčku. Je krásné se na to dívat a užívat si, že to můžete činit s lidmi, se kterými jste tak dlouho spolupracovali.“ Tento snímek je ještě speciálnější, když si uvědomíme, že se specialisté dost polekali, když byl přístroj VIS aktivován. Zachytili totiž nečekaný světelný útvar, který kontaminoval snímky. Dodatečná analýza naznačila, že část slunečního záření pronikala do teleskopu – pravděpodobně skrz drobný otvor. Pootáčením Euclidu se podařilo zjistit, že světlo je detekováno pouze při specifických orientacích. Stačí se tedy vyhnout určitým polohám a VIS bude schopen splnit svou misi. Prezentovaný snímek byl pořízen v orientaci, kde není žádný problém se světlem.

Euclid ale disponuje také spektrometrem a fotometrem NISP pro blízké infračervené záření, který bude plnit hned dvojitou roli. Jednak bude snímkovat galaxie v blízkém infračerveném záření, ale také má měřit množství světla, které galaxie vyzařují na různých vlnových délkách. Tato druhá role umožní vědcům přímo určit, jak daleko každá galaxie je. Spojením údaje o vzdálenosti s informacemi o tvaru galaxie z přístroje VIS, bude možné zmapovat, jak jsou ve vesmíru galaxie rozloženy a jak se jejich prostorové rozložení mění v průběhu času. Ve výsledku tato 3D mapa přinese cenné poznatky o temné energii a temné hmotě. Vlevo přiložený snímek zachycuje situaci, při které je světlo zachycené teleskopem před dopadem na detektory přístroje NISP převedeno skrz filtr, který měří jas na specifických vlnových délkách.

Na níže přiloženém obrázku vpravo vidíme světlo zachycené teleskopem, které prošlo přes grism (kombinaci optického hranolu a mřížky), načež dopadlo na detektor. Grism dělí světlo přicházející z každé hvězdy a galaxie podle vlnových délek. to znamená, že každá svislá světlá čára na obrázku je jedna hvězda či galaxie. Když tímto pro nás nezvyklým způsobem sledujeme vesmíru, je možné určit, z čeho je každá galaxie tvořena, což je zase důležité k tomu, abychom určili její vzdálenost od Země.

Knud Jahnke, vědec podílející se na vývoji přístroje NISP k aktuálnímu milníku říká: „Viděli jsme simulované snímky, viděli jsme laboratorní snímky … ale i přesto je pro mne náročné pochopit, že tohle jsou snímky skutečného vesmíru. Jsou tak podrobné, je to opravdu úžasné!“ Radost neskrývá ani jeho kolega William Gillard: „Každý nový snímek, který dostaneme, mne pokaždé úplně ohromí. Přiznám se, že mne baví poslouchat výrazy údivu od ostatních v místnosti, když se dívají na tato data.“

Je vhodné ještě jednou zopakovat, že tyto snímky (jakkoliv krásné!) jsou pořizovány stále pouze v prvotní fázi testů. Tyto snímky se dělají kvůli tomu, aby bylo možné zkontrolovat stav, ve kterém přístroje jsou. Snímky zároveń pomáhají určit nejlepší způsob, jaký by měl být další postup ladění a zpřesňování – jak v případě přístrojů samotných, tak i celého teleskopu. jelikož jsou tyto první snímky prakticky nezpracované, jsou na nich i některé nežádoucí artefakty – například stopy po zásazích nabitými částicemi kosmického záření, které vypadají jako tenké čárky. Tyto artefakty jsou vidět především na snímku přístroje VIS. Cílem celého Konsorcia projektu Euclid je, aby se dlouhoexpoziční průzkumná pozorování přetransformovala do snímků připravených na vědeckou analýzu, které jsou bez zmíněných artefaktů, ale také mnohem podrobnější a ostré jako břitva.

V průběhu dalších měsíců budou experti z agentury ESA i zapojených průmyslových firem provádět všemožné testy a kontroly, které jsou potřebné k prokázání, že Euclid pracuje tak dobře, jak jen může. Na konci této fáze, která se označuje jako „etapa uvádění do provozu a ověření výkonnosti“, už bude na tým čekat vstup do skutečné vědecké fáze. ESA již slibuje, že při té příležitosti zveřejní nový soubor snímků, které ukáží, čeho je tato mise schopná.

Zdroje informací:
https://www.esa.int/

Zdroje obrázků:
https://www.esa.int/…/euclid_spacecraft/24912463-1-eng-GB/Euclid_spacecraft.jpg
https://www.esa.int/…/Early_commissioning_test_image_VIS_instrument.png
https://www.esa.int/…/Early_commissioning_test_image_VIS_instrument.png
https://www.esa.int/…/Early_commissioning_test_image_NISP_instrument.png
https://www.esa.int/…/Early_commissioning_test_image_NISP_instrument_grism_mode.png
https://www.esa.int/…/Early_commissioning_test_image_NISP_instrument.png