摘要:2025年3月19日,欧洲航天局的Euclid Mission发布了第一批调查数据,包括预览其深层领域。 Here, hundreds of thousands of galaxies in different shapes and sizes take center stage and show a glimpse of their large-scale organization in the...
2025年3月19日,欧洲航天局的Euclid Mission发布了第一批调查数据,包括预览其深层领域。 Here, hundreds of thousands of galaxies in different shapes and sizes take centre stage and show a glimpse of their large-scale organisation in the cosmic web.
Covering a huge area of the sky in three mosaics, the data release also includes numerous galaxy clusters, active galactic nuclei and transient phenomena, as well as the first classification survey of more than 380,000 galaxies and 500 gravitational lens candidates compiled through combined artificial intelligence and citizen science efforts.所有这些都为黑暗宇宙侦探欧几里得设定了广泛主题的场景,以其丰富的数据集解决。
"Euclid shows itself once again to be the ultimate discovery machine. It is surveying galaxies on the grandest scale, enabling us to explore our cosmic history and the invisible forces shaping our Universe," says ESA's Director of Science, Prof. Carole Mundell.
"With the release of the first data from Euclid's survey, we are unlocking a treasure trove of information for scientists to dive into and tackle some of the most intriguing questions in modern science. With this, ESA is delivering on its commitment to enable scientific progress for generations to come."
在Euclid的深领域中宇宙网络
欧几里得(Euclid)搜寻了天空中的三个区域,最终将提供对其任务的最深刻观察。在仅一周的观察中,到目前为止,每个地区进行了一次扫描,欧几里得已经发现了2600万个星系。其中最远的地方只有105亿光年。这些田地还包含少数明亮的类星体,可以看到较远的地方。 In the coming years, Euclid will pass over these three regions tens of times, capturing many more faraway galaxies, making these fields truly 'deep' by the end of the nominal mission in 2030.
But the first glimpse of 63 square degrees of the sky, the equivalent area of more than 300 times the full Moon, already gives an impressive preview of the scale of Euclid's grand cosmic atlas when the mission is complete.这个地图集将覆盖整个天空的三分之一(14,000平方英尺)。
"It's impressive how one observation of the deep field areas has already given us a wealth of data that can be used for a variety of purposes in astronomy: from galaxy shapes, to strong lenses, clusters, and star formation, among others," says Valeria Pettorino, ESA's Euclid project scientist. "We will observe each deep field between 30 and 52 times over Euclid's six year mission, each time improving the resolution of how we see those areas, and the number of objects we manage to observe. Just think of the discoveries that await us."
To answer the mysteries it is designed for, Euclid measures the huge variety of shapes and the distribution of billions of galaxies very precisely with its high-resolution imaging visible instrument (VIS), while its near-infrared instrument (NISP) is essential for unravelling galaxy distances and masses. The new images already showcase this capability for hundreds of thousands of galaxies, and start to hint at the large-scale organisation of these galaxies in the cosmic web.这些普通物质和暗物质的细丝通过宇宙编织,从这些宇宙中形成和进化。 This is an essential piece in the puzzle towards understanding the mysterious nature of dark matter and dark energy, which together appear to make up 95% of the Universe.
"The full potential of Euclid to learn more about dark matter and dark energy from the large-scale structure of the cosmic web will be reached only when it has completed its entire survey. Yet the volume of this first data release already offers us a unique first glance at the large-scale organisation of galaxies, which we can use to learn more about galaxy formation over time," says Clotilde Laigle, Euclid Consortium scientist and data processing expert based at the法国巴黎的天文学研究所。
人类和AI分类超过380,000个星系
预计欧几里得将在六年内捕获超过15亿个星系的图像,每天将大约100 GB的数据寄回。如此令人印象深刻的大数据集创造了令人难以置信的发现机会,但是在搜索,分析和分类星系方面面临着巨大的挑战。人工智能(AI)算法的进步与成千上万的人类科学志愿者和专家相结合,起着至关重要的作用。
"We're at a pivotal moment in terms of how we tackle large-scale surveys in astronomy. AI is a fundamental and necessary part of our process in order to fully exploit Euclid's vast dataset," says Mike Walmsley, Euclid Consortium scientist based at the University of Toronto, Canada, who has been heavily involved in astronomical deep learning algorithms for the last decade.
他补充说:“我们正在构建工具并提供测量。与过去分析这样的大型调查的过程相比,我们可以在几周内提供尖端的科学。”
这项工作中的一个主要里程碑是第一个超过380,000个星系的详细目录,这些目录已根据螺旋臂,中央条和潮汐尾巴等特征进行了分类,这些特征推断出合并星系。该目录由“ Zoobot” AI算法创建。去年,在一项针对Galaxy动物园的一个月大型运动中,有9976名人类志愿者共同努力,教授Zoobot通过对欧几里得图像进行分类来识别星系特征。
今天发布的第一个目录仅占预计将在欧几里得一生中成像的类似分辨率的星系总数的0.4%。最终的目录将介绍至少比以往任何时候都要测量的数量级的详细形态,帮助科学家回答诸如螺旋臂的形成方式以及超级质量黑洞的生长方式之类的问题。
Clotilde补充说:“我们从内部到外面看星系,从它们的内部结构如何控制其演变到外部环境如何随着时间的推移塑造其转换。”
“欧几里得是数据的金矿,其影响将是深远的,从银河进化到任务的更大图片宇宙学目标。”
重力镜头发现引擎
从遥远的星系向我们传播的光线弯曲并因前景中的正常和暗物质而扭曲。这种效果称为引力镜头,它是欧几里得用来揭示暗物质在宇宙中分布的工具之一。
当变形非常明显时,它被称为“强镜头”,这可能会导致爱因斯坦环,弧和多个成像透镜等特征。
今天发布了使用AI模型的最初扫描,然后进行公民科学检查,专家审查和建模,今天发布了第一个由500个Galaxy-Galaxy强镜头候选者组成的第一个目录,几乎所有这些都不知道。当前景星系及其暗物质的光环充当镜头时,这种晶状体会发生,从而使沿着视线向欧几里得的镜头扭曲了背景星系的图像。
借助这些模型,欧几里得将在计划于2026年底的主要宇宙学数据发布中捕获约7000名候选人,并在任务结束时按100,000个Galaxy-Galaxy强镜的顺序捕获,比目前已知的大约100倍。
当背景源的扭曲要小得多时,欧几里得也将能够测量“弱”镜头。只能通过以统计方式分析大量星系来检测到这种微妙的扭曲。在接下来的几年中,欧几里得将衡量超过100亿年的宇宙历史的数十亿个星系的扭曲形状,从而提供了对我们宇宙中暗物质分布的3D观点。
ESA欧几里得的任务经理Pierre Ferruit说:“欧几里得非常迅速地覆盖了越来越大的天空区域。”
“此数据发布强调了我们通过将欧几里得,人工智能,公民科学和专家的优势结合到单个发现引擎中,这对于解决欧几里得返回的大量数据至关重要。”
笔记
截至2025年3月19日,欧几里得观察到约2000平方度,约占总调查区域(14 000平方度)的14%。这三个深地域共同构成63.1平方度。
欧几里得的“快速”发行(例如3月19日)是选定的领域,旨在证明随后的主要数据发行中可以预期的数据产品,并允许科学家在准备中锐化其数据分析工具。该任务的第一个宇宙学数据将于2026年10月发布给社区。在2026年版本中将包含在其他深层野外地点的多个通过的数据中积累的数据。
关于欧几里得
Euclid于2023年7月启动,并于2024年2月14日开始了常规的科学观察。2023年11月和2024年5月,全世界对欧几里得的图像的质量首次了解到,并于2024年10月于2024年10月发行了其宇宙大地图的第一篇。
Euclid是由ESA建造和运营的欧洲任务,其成员国和NASA的贡献。欧几里得联盟(Euclid Consortium)由来自15个欧洲国家,美国,加拿大和日本的300家学院的2000多家科学家组成,负责提供科学工具和科学数据分析。 ESA选择Thales Alenia Space作为卫星及其服务模块建造的主要承包商,空中客车防御和空间选择用于开发有效载荷模块,包括望远镜。 NASA提供了近红外光谱仪和光度计NISP的检测器。 Euclid是ESA宇宙视觉计划中的中级任务。