As primeiras imagens do Euclid

 (esa.int)
1 pontos por GN⁺ 2023-11-08 | 1 comentários | Compartilhar no WhatsApp
  • O telescópio espacial Euclid, da ESA, divulgou suas primeiras imagens em cores completas, mostrando que está pronto para criar o maior mapa 3D do universo ao capturar com nitidez uma grande faixa do céu de uma só vez
  • Nos próximos 6 anos, ele observará bilhões de galáxias a até 10 bilhões de anos-luz de distância para rastrear os vestígios deixados pela matéria escura e pela energia escura no universo visível
  • As 5 imagens divulgadas incluem o aglomerado de galáxias de Perseus, IC 342, NGC 6822, NGC 6397 e a Horsehead Nebula, registrando com alta nitidez tanto estrelas brilhantes quanto galáxias fracas ao fundo
  • A imagem do aglomerado de Perseus capturou 1.000 galáxias que pertencem ao grupo e mais de 100 mil galáxias de fundo; algumas das mais fracas estão tão distantes que sua luz leva 10 bilhões de anos para chegar à Terra
  • O Euclid deve iniciar as observações científicas regulares no começo de 2024, mapear um terço do céu ao longo de 6 anos e divulgar os dados anualmente no Astronomy Science Archives

O primeiro desempenho observacional mostrado pelo Euclid

  • O Euclid, da ESA, divulgou suas primeiras imagens espaciais em cores completas
  • Até agora, nenhum telescópio havia conseguido produzir imagens astronômicas tão nítidas cobrindo uma área tão ampla do céu e alcançando o universo distante
  • Essas 5 imagens mostram que o Euclid está pronto para construir o mapa 3D do universo mais abrangente já feito
  • O grande ponto forte do Euclid é a capacidade de gerar imagens muito nítidas em luz visível e infravermelha de áreas amplas em uma única observação
  • Ele registra desde estrelas brilhantes até galáxias fracas e mantém a nitidez mesmo ao ampliar galáxias distantes

Rastreando matéria escura e energia escura

  • A missão do Euclid é investigar como a matéria escura e a energia escura moldaram o universo como o vemos hoje
  • Cerca de 95% do universo parece ser composto por esses elementos “escuros”, mas eles provocam apenas mudanças muito sutis na aparência e no movimento dos objetos visíveis, o que dificulta entender sua natureza
  • A matéria escura atrai as galáxias e faz com que elas girem mais rápido do que seria possível explicar apenas com a matéria visível
  • A energia escura impulsiona a expansão acelerada do universo
  • Nos próximos 6 anos, o plano é observar a forma, a distância e o movimento de bilhões de galáxias a até 10 bilhões de anos-luz para revelar os efeitos “escuros” deixados no universo visível

Os 5 alvos observados nas primeiras imagens

  • Aglomerado de galáxias de Perseus

    • Euclid’s view of the Perseus cluster of galaxies mostra 1.000 galáxias pertencentes ao aglomerado de Perseus e mais de 100 mil galáxias de fundo ainda mais distantes
    • Muitas galáxias fracas não haviam sido vistas antes, e algumas estão tão distantes que sua luz leva 10 bilhões de anos para chegar à Terra
    • Perseus fica a cerca de 240 milhões de anos-luz da Terra e é uma das maiores estruturas conhecidas do universo
    • Mapear a distribuição e a forma do aglomerado pode ajudar a entender melhor como a matéria escura formou o universo que vemos hoje
    • Astrônomos já mostraram que aglomerados como Perseus só podem se formar se houver matéria escura no universo

  • Galáxia espiral IC 342

    • Euclid’s view of spiral galaxy IC 342 mostra a IC 342, também conhecida pelo apelido de “Hidden Galaxy” ou Caldwell 5
    • Com observações em infravermelho, o Euclid já revelou informações importantes sobre as estrelas dessa galáxia, semelhante à Via Láctea

  • Galáxia irregular NGC 6822

    • Euclid’s view of irregular galaxy NGC 6822 mostra a galáxia anã irregular NGC 6822, uma das primeiras observadas pelo Euclid
    • A maioria das galáxias do universo inicial não tinha a forma organizada das espirais, mas sim estruturas pequenas e irregulares
    • Galáxias desse tipo são componentes de galáxias maiores, como a Via Láctea, e a NGC 6822 fica a cerca de 1,6 milhão de anos-luz da Terra

  • Aglomerado globular NGC 6397

    • Euclid’s view of globular cluster NGC 6397 mostra o aglomerado globular NGC 6397
    • O NGC 6397 fica a cerca de 7.800 anos-luz da Terra e é o segundo aglomerado globular mais próximo
    • Aglomerados globulares são conjuntos de centenas de milhares de estrelas ligadas pela gravidade
    • Atualmente, além do Euclid, não há telescópio capaz de observar um aglomerado globular inteiro de uma só vez e ainda distinguir muitas de suas estrelas individualmente
    • Essas estrelas fracas ajudam a revelar a história da Via Láctea e a localização da matéria escura

  • Horsehead Nebula

    • Euclid’s view of the Horsehead Nebula mostra a Horsehead Nebula, na constelação de Órion, de forma ampla e detalhada
    • A Horsehead Nebula também é conhecida como Barnard 33
    • Os cientistas esperam encontrar nessa região de formação estelar planetas tênues com massa de Júpiter nunca antes vistos, anãs marrons jovens e estrelas muito jovens

Os resultados científicos que vêm pela frente

  • As primeiras imagens mostram que o telescópio e os instrumentos do Euclid estão funcionando muito bem
  • Os astrônomos poderão usar o Euclid para estudar a distribuição da matéria no universo e sua evolução nas maiores escalas
  • Observar repetidamente grandes áreas do céu com essa qualidade permitirá enxergar as partes escuras e ocultas do universo
  • Cada imagem já traz muitas informações novas sobre o universo próximo
  • Cientistas do Euclid Consortium vão analisar essas imagens nos próximos meses e publicar uma série de artigos científicos na Astronomy & Astrophysics sobre os objetivos científicos do Euclid e o desempenho de seus instrumentos
  • As imagens do Euclid oferecem informações que vão além da matéria escura e da energia escura, incluindo também a física de estrelas e galáxias individuais

Observações regulares e divulgação de dados

  • O Euclid foi lançado em 1º de julho de 2023 às 17:12 CEST da Cape Canaveral Space Force Station, na Flórida, EUA, em um foguete SpaceX Falcon 9, com destino ao ponto de Lagrange 2 do sistema Sol-Terra
  • Nos meses seguintes ao lançamento, cientistas e engenheiros testaram e calibraram intensivamente os instrumentos científicos do Euclid
  • Agora a equipe está realizando os ajustes finais da espaçonave antes do início das observações científicas regulares no começo de 2024
  • Ao longo de 6 anos, a missão deve mapear um terço do céu com precisão e sensibilidade sem precedentes
  • Conforme a missão avançar, os dados do Euclid serão divulgados anualmente e ficarão disponíveis para a comunidade científica mundial por meio do Astronomy Science Archives, hospedado pelo ESA European Space Astronomy Centre, na Espanha

Composição da missão

  • O Euclid é uma missão europeia construída e operada pela ESA, com contribuição da NASA
  • O Euclid Consortium reúne mais de 2.000 cientistas de 300 instituições em 13 países europeus, além de Estados Unidos, Canadá e Japão
  • O consórcio é responsável pelo fornecimento dos instrumentos científicos e pela análise dos dados científicos
  • A ESA escolheu a Thales Alenia Space como contratante principal para a construção do satélite e do módulo de serviço
  • A Airbus Defence and Space é responsável pelo desenvolvimento do módulo de carga útil, incluindo o telescópio
  • A NASA fornece os detectores do Near-Infrared Spectrometer and Photometer, NISP
  • O Euclid é uma missão de médio porte do programa Cosmic Vision da ESA

Leituras relacionadas

1 comentários

 
GN⁺ 2023-11-08
Comentários do Hacker News

  • “Esta imagem mostra a imagem da Lua sobreposta a uma imagem do céu registrada simultaneamente pelos 36 detectores do instrumento VIS do Euclid”
    https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2023/11/Euclid_s_w...
    Vale clicar

    • Se você fotografar a Lua com um telescópio de grande campo de visão em casa, consegue um ângulo de visão parecido, mas não com essa capacidade de captura
      Talvez ajudasse se a etiqueta de preço tivesse mais alguns zeros e vírgulas
    • Uma esfera tem cerca de 41.000 graus quadrados, então seriam necessárias aproximadamente 82.000 imagens para fotografar o céu inteiro com exposições de 0,7°x0,7° do Euclid
      O plano é registrar cerca de um terço disso
    • Muito legal. É uma das poucas imagens que dão uma noção intuitiva de quantas coisas existem no universo

  • Fico curioso sobre quais vantagens o Euclid tem em relação ao Webb
    E o ponto de Lagrange onde estão o Webb e outras coisas já está meio lotado agora?

    • Não é tanto que um seja melhor que o outro, e sim que foram projetados para objetivos diferentes
      O Euclid é um telescópio de levantamento para pesquisar matéria escura, então tem um campo de visão amplo para poder criar um mapa do céu em todas as direções. O JWST é mais focado em investigar o universo primordial, com um espelho primário maior para captar mais luz e vários outros recursos
      O Euclid tem um espelho primário muito menor, e sua capacidade espectroscópica também é mais limitada em comparação com o JWST. Ele simplesmente não precisa de todos os mesmos recursos sofisticados. Também não observa tão bem o infravermelho distante quanto o Webb
      Em compensação, com seu campo de visão amplo e resolução fotométrica de cor e espectroscópica suficiente, ele é adequado à sua missão original de medir a forma, a posição e o redshift das galáxias necessários para estudar a matéria escura
    • O Euclid é um telescópio de levantamento, então é mais próximo do telescópio Nancy Grace Roman, que pode ser lançado por volta de 2027
      https://www.nasa.gov/missions/roman-space-telescope/nasas-ro...
      Além disso, no ano que vem também está previsto o Vera Rubin Observatory, um telescópio terrestre de levantamento do céu. O interessante nele é que vai gerar uma quantidade enorme de dados e, por meio do processamento desses dados, detectar se objetos no céu mudaram de brilho ou de posição ao longo do tempo, enviando alertas para cientistas ou pessoas interessadas
      https://www.lsst.org/
    • O JWST observa apenas no infravermelho e tem campo de visão estreito
      O Euclid é grande angular e tem recursos tanto no visível quanto no infravermelho
    • O Euclid tem uma câmera no visível e um espectrógrafo/fotômetro no infravermelho próximo. O Webb é todo infravermelho
      Por isso, mesmo observando a mesma estrutura ou objeto, as missões não se sobrepõem
      E o universo é muito grande. A órbita em L2 é enorme e as sondas são minúsculas em comparação, então em nenhum sentido dá para dizer que esteja sequer perto de lotada
    • É parecido com perguntar quais vantagens um scanner de mesa tem em relação a uma câmera Polaroid. Ambos capturam luz, mas a óptica e o objetivo são diferentes
      Colando um comentário anterior: https://news.ycombinator.com/item?id=36558940
      O Euclid é um telescópio espacial de levantamento do espaço profundo. Como muitos telescópios espaciais, ele foi projetado para operar resfriado (-140C) a fim de enxergar faixas do infravermelho inacessíveis a telescópios terrestres. Por ser um instrumento de levantamento do céu, tem um campo de visão maior que o do Webb: 0,5 grau quadrado contra 0,0025 grau quadrado
      Ele também é uma espécie de sucessor do telescópio espacial astrométrico Gaia, da ESA. O Gaia levantou o céu inteiro até magnitude aparente 20, em luz de 320–1000 nm, e o Euclid observa 15.000 graus quadrados do céu não encoberto pela Via Láctea até magnitude aparente 24,5, em luz de 550-2000 nm. Ou seja, vê objetos mais fracos e com maior redshift. Um ponto curioso é que tanto o Gaia quanto o Euclid são feitos majoritariamente de carbeto de silício, incluindo a bancada óptica e os espelhos, o que acabou virando uma especialidade da ESA
      Em outra comparação, o primeiro levantamento celeste Sloan usou um telescópio terrestre muito maior, de 2,5 m, para fotografar 8.000 graus quadrados ao longo de 5 anos até magnitude aparente 22,2 e só até 893 nm. Mais uma vez, o Euclid consegue ver objetos mais fracos e com maior redshift
      Essas fotos divulgadas à imprensa mostram objetos grandes e interessantes, como nebulosas ou galáxias próximas. Mas, curiosamente, para a missão do Euclid essas coisas são obstáculos. Elas bloqueiam as manchas tênues de fundo que ele realmente precisa capturar. É parecido com nuvens passando na frente de uma montanha que você quer fotografar. Para registrar isso, seria preciso mandar outro telescópio a 1.000 anos-luz de distância, ou esperar mais alguns milhares de anos até o Sol se mover ao longo da órbita da galáxia e elas saírem da frente
      Por questões de estabilidade, a nave não fica parada no centro de L2, e sim orbita ao redor dele. Um diagrama da órbita do JWST está aqui: https://i.stack.imgur.com/sBH2i.png uma elipse curva com eixo maior de 1,6 milhão de km, bem maior que a órbita da Lua. Mesmo que você colocasse 3 milhões de telescópios nessa órbita, ainda assim cada um poderia ficar a 1 km de distância dos outros

  • No começo eu ia dizer “esta imagem tem ruído demais”, mas fiquei surpreso ao descobrir que os pontos são todos estrelas

    • Não são estrelas, são galáxias

  • A imagem do aglomerado de Perseus é impressionante em qualquer ocasião. A Terra é só um pontinho em um sistema solar dentro de uma enorme galáxia espiral, e mesmo nesta única imagem há dezenas de galáxias
    “É difícil falar sobre o universo sem usar números grandes. Eu disse ‘billion’ muitas vezes na série de TV Cosmos. Muita gente viu essa série. Mas eu nunca disse ‘billions and billions’. Em primeiro lugar, é impreciso demais. Quantos bilhões são ‘billions and billions’? Alguns bilhões? 20 bilhões? 100 bilhões? ‘Billions and billions’ é bem vago. Quando remontamos e atualizamos a série, fomos verificar, e de fato eu nunca disse isso.”
    ― Carl Sagan, Billions & Billions: Thoughts on Life & Death at the Brink of the Millennium

    • A piada recorrente era “vamos viajar através de billions and billions de quilômetros cúbicos de matéria estelar”
    • Talvez alguém tenha citado errado algo como “billions of billions”

  • Existe algo como ciência cidadã em que dê para participar com esse tipo de conjunto de dados? Ao ampliar a visão do aglomerado de Perseus do Euclid, dá para ver umas coisas bem estranhas :-)

    • Um jeito popular de fazer ciência cidadã é baixar todas as imagens com wget/curl e escrever um script hacker clássico que sobreponha tudo
      Depois que você alinha todas as imagens, só os cometas permanecem como objetos em movimento, então muitos cometas foram descobertos assim. Não precisa ser necessariamente um cometa; asteroides ou o Planeta X também poderiam ser encontrados dessa forma. Se a direção ou a velocidade do ponto mudar durante a investigação, pode até ser alienígena!!!!
      O interessante é que, quando algum grupo recebe tempo de telescópio, normalmente tem um objetivo específico, então as imagens são estudadas primeiro com esse objetivo em mente. Pode haver mais tesouros nessas imagens além da intenção original, e eles talvez só apareçam ao observá-las por mais tempo ou ao combiná-las com outras imagens ou coleções
      Dependendo do seu interesse, você pode procurar imagens do mesmo objeto celeste feitas por todos os telescópios imagináveis e fazer algo interessante, ou então reunir imagens cronológicas de um único telescópio para revelar alguma coisa
    • Talvez esteja falando disto?
      https://news.ycombinator.com/item?id=38177815

  • “Astrônomos mostraram que aglomerados de galáxias como Perseus só podem se formar se houver matéria escura no universo.”
    Tem alguém mais ligado a MOND que possa dizer o que acha do Euclid? Não tenho bagagem suficiente para entender bem, mas sempre acho divertido ler especulações sobre MOND aqui

  • …até o menor pontinho é gigantesco…

    • Acho que nunca vou conseguir assimilar a ideia de que “todas aquelas coisas alongadas e brilhantes ao fundo, fáceis de não notar? Cada uma delas é uma galáxia”
      O aglomerado de Perseus tem milhares de galáxias. Cada uma daquelas coisinhas na foto é inconcebivelmente grande

  • Não entendo muito bem como o objetivo declarado do Euclid — “investigar como matéria escura e energia escura moldaram o universo como o vemos hoje” — se conecta com estas imagens
    Como os dados apresentados aqui ajudam a investigar matéria escura e energia escura, que não estão nos próprios dados?

    • O site do Euclid tem uma explicação razoável. Por exemplo, em https://www.euclid-ec.org/public/core-science eles falam de dois métodos
      Com o instrumento visível, usam o efeito de lente gravitacional fraca. Esse instrumento tem resolução mais alta que o instrumento infravermelho, então consegue medir com muita precisão a forma das galáxias e estudar estatisticamente as distorções de forma causadas pelo efeito de lente fraca tanto da matéria escura quanto da matéria comum diretamente observável
      Já com o instrumento de infravermelho próximo, usam o agrupamento de galáxias para calcular a distância até as galáxias via redshift e mapear a distribuição tridimensional das galáxias, comparando-a com simulações e afins. Essa página também tem bons diagramas mostrando várias pesquisas e simulações: https://www.euclid-ec.org/euclid-core-science
      O blog também tem mais informações: https://www.euclid-ec.org/blog
      Estas imagens aqui são simplesmente imagens de primeira luz. É difícil dizer que a Nebulosa Cabeça de Cavalo ou os aglomerados globulares façam parte da missão científica central do Euclid. Para realizar a ciência central de fato, ainda será preciso capturar muito mais imagens e espectros ao longo dos próximos anos, e será necessário muito mais dados
    • Estas são imagens iniciais de demonstração. O começo do Euclid foi turbulento, mas agora ele está pronto para uso

  • Por que há tantos pontos roxos, e por que todos têm o mesmo tamanho?

    • Você está falando do que a descrição da imagem chama de ghosts?

      Outro vestígio da óptica especial do Euclid é que podem ser vistas algumas regiões circulares pequenas, muito fracas e borradas, em azul. São artefatos normais que aparecem em sistemas ópticos complexos, os chamados ‘ghosts ópticos’. Eles podem ser facilmente identificados durante a análise dos dados e não causam nenhum problema para os objetivos científicos

    • https://twitter.com/akira_doe/status/1721886699863834770

  • A essa altura, não faz mais sentido que exista alguma outra civilização por aí? Há sistemas estelares demais para ser fácil acreditar que somos os únicos.

    • Em vez de considerar apenas organismos orgânicos baseados em carbono presos a planetas rochosos, é mais interessante pensar em como a vida poderia ser fora dessa perspectiva.
      Por exemplo, e se houvesse formas de vida em escala interplanetária, ou algo parecido com um cérebro de Boltzmann, em que o equivalente aos impulsos nervosos humanos levasse minutos ou dias para atravessar o vazio do espaço?
      E vida baseada em matéria escura? Se a matéria escura compõe 95% do universo, não poderia existir uma física, biologia e tecnologia completamente diferentes baseadas nela? Talvez seres inteligentes de matéria escura estejam especulando sobre esses misteriosos 5% do universo que interagem com campos elétricos e magnéticos vibrando de forma estranha.
      Sei que a probabilidade é baixa, e que, com um tamanho de amostra de n=1, só podemos ter certeza sobre a vida orgânica, além de que procurar vida parecida com a nossa é o melhor que podemos fazer. Ainda assim, gosto de imaginar que, daqui a milhares ou até milhões de anos, se descobrirmos outros tipos de vida, vai parecer óbvio para todo mundo que a vida existe de todas as formas possíveis, e que as pessoas do século 21, que acreditavam que só o carbono podia se autorreplicar e pensar, serão motivo de riso.
    • É uma ideia fascinante, mas enquanto não soubermos a probabilidade de a vida surgir, não há como responder a essa pergunta. Tudo o que sabemos é 0.
    • Pessoalmente, acho que existe vida fora da Terra com 100% de certeza.
      Vida inteligente? Provavelmente existe. Se há vida, em alguma proporção ela deve surgir.
      Vida inteligente que dominou a exploração espacial a ponto de, em teoria, conseguir se comunicar conosco se ambos estiverem olhando para o ponto certo? Disso eu tenho menos certeza. Com um tamanho de amostra de 1, não dá para afirmar.
      Uma civilização capaz de voos espaciais próxima o bastante para que o contato físico real seja possível sem exigir viagens de várias gerações? A chance é baixa.
    • Também é possível que sejamos uma das civilizações relativamente iniciais. O universo que conhecemos é bem jovem, e a Terra existe há uma fração considerável da vida total dele, além de que, para a Terra se formar, elementos pesados precisaram existir antes.
      No fim, espera-se que o universo fique cheio de matéria com propósito.
    • Ou então, como o Elon disse certa vez, a vida pode realmente ser algo tão especial assim. Mesmo assim, eu adoraria que alguém fizesse uma análise bayesiana sobre a busca por vida em planetas ou galáxias. Soa meio estranho quando dito em voz alta, mas estamos basicamente olhando para o infinito.
      Então sim, deve existir vida por aí. Mas esse “por aí” pode ser muito, muito longe. Talvez a milhões de anos-luz. Em outras palavras, mesmo em um universo com bilhões de galáxias e bilhões de estrelas em cada galáxia, é bem possível que a vida não seja tão comum. Só encontrar elementos que não sejam H/He já provavelmente seria uma descoberta, e mais ainda se forem elementos mais adiante na tabela periódica, como os que a vida como a nossa precisa.
      Claro, há muita coisa que não sabemos. Matéria escura, por exemplo, e também antiprótons/antielétrons/antinêutrons/* e afins. Talvez exista vida baseada em antimatéria, como anticarbono. Se algum dia encontrássemos esses seres, não seria nada bom. Se um corpo baseado em carbono entrasse em contato com um corpo baseado em anticarbono, ambos se desintegrariam e liberariam uma quantidade enorme de energia.