兩個(gè)太空望遠(yuǎn)鏡朝向畫(huà)面中心的電影肖像。在它們之間，宇航遠(yuǎn)鏡一道白光燒灼著被紫色光暈包圍的局的鏡和局的將合究暗屏幕。背景是太空一片星系和恒星的海洋。高分辨率插圖的望遠(yuǎn)歐幾里德和羅馬航天器對(duì)星空背景。鳴謝:美國(guó)宇航局戈達(dá)德太空飛行中心，歐洲歐里歐空局/ATG媒體實(shí)驗(yàn)室
（神秘的航天地球uux.cn）據(jù)美國(guó)宇航局：一架名為Euclid的新太空望遠(yuǎn)鏡將于7月發(fā)射，以探索宇宙膨脹加速的德太原因。該望遠(yuǎn)鏡是空望歐洲航天局(ESA)的一項(xiàng)任務(wù)，得到了美國(guó)宇航局的作研重要貢獻(xiàn)。科學(xué)家將這種宇宙加速的美國(guó)未知原因稱為“暗能量”。到2027年5月，宇航遠(yuǎn)鏡美國(guó)宇航局的局的鏡和局的將合究暗南希·格雷斯·羅曼太空望遠(yuǎn)鏡將加入歐幾里德，以前所未有的太空方式探索這個(gè)難題。
“在被發(fā)現(xiàn)25年后，望遠(yuǎn)宇宙的加速膨脹仍然是天體物理學(xué)中最緊迫的謎團(tuán)之一，”美國(guó)宇航局南加州噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的高級(jí)研究科學(xué)家杰森·羅茲說(shuō)。羅茲是羅曼的副項(xiàng)目科學(xué)家，也是歐幾里德的美國(guó)科學(xué)帶頭人。“通過(guò)這些即將到來(lái)的望遠(yuǎn)鏡，我們將以不同的方式測(cè)量暗能量，并且比以前更精確，開(kāi)辟了探索這一奧秘的新時(shí)代。”
科學(xué)家們不確定宇宙的加速膨脹是否是由額外的能量成分引起的，或者它是否表明我們對(duì)重力的理解需要以某種方式改變。天文學(xué)家將使用Roman和Euclid同時(shí)測(cè)試這兩種理論，科學(xué)家預(yù)計(jì)這兩項(xiàng)任務(wù)將揭示關(guān)于宇宙基本運(yùn)作的重要信息。
歐幾里德和羅曼都被設(shè)計(jì)來(lái)研究宇宙加速，但使用不同的和互補(bǔ)的策略。這兩項(xiàng)任務(wù)都將制作宇宙的3D地圖，以回答關(guān)于宇宙歷史和結(jié)構(gòu)的基本問(wèn)題。他們?cè)谝黄饡?huì)比單獨(dú)行動(dòng)更有力量。
歐幾里德將在紅外和光學(xué)波長(zhǎng)的光中觀察更大的天空區(qū)域——大約15，000平方度，或大約三分之一的天空——但沒(méi)有羅曼那么詳細(xì)。它將回溯到100億年前宇宙大約30億歲的時(shí)候。
Roman最大的核心調(diào)查將能夠探測(cè)到更深更精確的宇宙，但覆蓋的區(qū)域更小——大約2000平方度，或天空的二十分之一。它的紅外圖像將揭開(kāi)宇宙20億歲時(shí)的面紗，揭示大量較暗的星系。雖然歐幾里德將專注于宇宙學(xué)，但羅曼也將調(diào)查附近的星系，在我們的星系中尋找和調(diào)查行星，研究太陽(yáng)系外圍的物體，等等。

這張信息圖比較了歐空局的歐幾里德和美國(guó)宇航局的羅馬飛船的許多關(guān)鍵元素。這兩者將以互補(bǔ)的方式揭示宇宙中最神秘的組成部分。替代文字:標(biāo)題為“宇宙天文臺(tái)”的對(duì)比圖表它把歐洲航天局列為歐幾里得的主要機(jī)構(gòu)，把美國(guó)國(guó)家航空航天局列為羅曼的。歐幾里德的主要科學(xué)是宇宙學(xué)(暗能量)，羅曼將探索宇宙學(xué)、系外行星以及紅外天文學(xué)中的許多其他主題(包括暗能量)。歐幾里德將使用弱透鏡和星系聚集的方法來(lái)探測(cè)暗能量；羅曼將利用這些外加的Ia型超新星。歐幾里德提出的調(diào)查規(guī)模是15000平方度，羅曼的是~ 2000平方度。歐幾里德將觀察可見(jiàn)光和紅外波長(zhǎng)，而羅曼將看到紅外。Euclid的一臺(tái)儀器中有36個(gè)4K CCD檢測(cè)器，另一臺(tái)儀器中有16個(gè)2K HgCdTe NIR檢測(cè)器陣列，而Roman的主要儀器中有18個(gè)4K HgCdTe NIR檢測(cè)器陣列。歐空局的主鏡寬3.9英尺(1.2米)；羅曼的是7.9英尺(2.4米)。Euclid計(jì)劃于2023年7月推出，Roman計(jì)劃于2027年5月推出。兩者都將圍繞日地L2運(yùn)行。歐幾里德飛船長(zhǎng)14.9英尺(4.5米)，羅曼將有42英尺(12.7米)。歐幾里得的質(zhì)量是4500磅(2000公斤)，羅馬的質(zhì)量是18000磅(8000公斤)。鳴謝:美國(guó)宇航局
暗能量搜尋
宇宙自誕生以來(lái)一直在膨脹——這是比利時(shí)天文學(xué)家喬治·勒梅特在1927年和埃德溫·哈勃在1929年發(fā)現(xiàn)的事實(shí)。但是科學(xué)家預(yù)計(jì)宇宙物質(zhì)的引力會(huì)逐漸減緩這種膨脹。在20世紀(jì)90年代，通過(guò)觀察一種特殊的超新星，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)大約60億年前，暗能量開(kāi)始加大對(duì)宇宙的影響，沒(méi)有人知道如何或?yàn)槭裁础Ｋ诩铀俚氖聦?shí)意味著我們對(duì)宇宙的描述缺少了一些基本的東西。
Roman和Euclid將提供不同的令人信服的新數(shù)據(jù)流來(lái)填補(bǔ)我們理解中的空白。他們將試圖用幾種不同的方法來(lái)確定宇宙加速的原因。
首先，羅曼和歐幾里德都將使用一種叫做弱引力透鏡的技術(shù)來(lái)研究物質(zhì)的積累。這種光彎曲現(xiàn)象的發(fā)生是因?yàn)槿魏斡匈|(zhì)量的東西都會(huì)扭曲時(shí)空結(jié)構(gòu)；質(zhì)量越大，彎曲越大。光線穿過(guò)這些扭曲產(chǎn)生的遙遠(yuǎn)光源的圖像看起來(lái)也是扭曲的。當(dāng)那些較近的“透鏡”物體是大質(zhì)量星系或星系團(tuán)時(shí)，背景源可能會(huì)出現(xiàn)模糊或形成多重圖像。
不太集中的質(zhì)量，如暗物質(zhì)的團(tuán)塊，可以創(chuàng)造出更微妙的效果。通過(guò)研究這些較小的扭曲，Roman和Euclid將各自創(chuàng)建一個(gè)3D暗物質(zhì)地圖。這將提供關(guān)于宇宙加速的線索，因?yàn)榘滴镔|(zhì)的引力吸引，就像一種將星系和星系團(tuán)聚集在一起的宇宙粘合劑，抵消了宇宙的膨脹。在宇宙時(shí)間內(nèi)統(tǒng)計(jì)宇宙暗物質(zhì)將有助于科學(xué)家更好地理解宇宙加速中的推拉效應(yīng)。
這兩項(xiàng)任務(wù)還將研究星系在不同宇宙時(shí)代聚集在一起的方式。科學(xué)家們通過(guò)對(duì)附近宇宙的測(cè)量發(fā)現(xiàn)了星系聚集的方式。對(duì)于今天的任何星系來(lái)說(shuō)，我們找到另一個(gè)大約5億光年遠(yuǎn)的星系的可能性是稍微近一點(diǎn)或遠(yuǎn)一點(diǎn)的兩倍。
由于空間的擴(kuò)張，這個(gè)距離隨著時(shí)間而增長(zhǎng)。通過(guò)向宇宙的更遠(yuǎn)處看，到更早的宇宙時(shí)代，天文學(xué)家可以研究不同時(shí)代星系之間的優(yōu)選距離。看它是如何變化的，會(huì)揭示宇宙的膨脹史。觀察星系團(tuán)如何隨時(shí)間變化，也將有助于精確測(cè)試重力。這將有助于天文學(xué)家區(qū)分未知的能量成分和各種修改后的重力理論，作為宇宙加速的解釋。
Roman將進(jìn)行額外的調(diào)查，以發(fā)現(xiàn)許多遙遠(yuǎn)的Ia型超新星——一種特殊類型的爆炸恒星。這些爆炸在相似的內(nèi)在亮度達(dá)到峰值。正因?yàn)槿绱耍煳膶W(xué)家可以通過(guò)簡(jiǎn)單地測(cè)量超新星的亮度來(lái)確定它們有多遠(yuǎn)。
天文學(xué)家將使用Roman來(lái)研究這些超新星的光，以找出它們離開(kāi)我們的速度有多快。通過(guò)比較它們?cè)诓煌嚯x后退的速度，科學(xué)家們將追蹤宇宙隨時(shí)間的膨脹。這將有助于我們更好地理解暗能量在整個(gè)宇宙歷史中是否以及如何發(fā)生了變化。
強(qiáng)有力的一對(duì)
這兩個(gè)任務(wù)的調(diào)查將重疊，歐幾里德可能會(huì)觀察羅曼將掃描的整個(gè)區(qū)域。這意味著科學(xué)家將能夠使用Roman更敏感和精確的數(shù)據(jù)對(duì)Euclid的數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，并將校正擴(kuò)展到Euclid更大的區(qū)域。
“歐幾里德對(duì)它將勘測(cè)的廣闊天空區(qū)域的首次觀察將為羅曼的更深潛水提供科學(xué)、分析和勘測(cè)方法，”美國(guó)宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的美國(guó)宇航局歐幾里德貢獻(xiàn)項(xiàng)目科學(xué)家邁克·塞弗特說(shuō)。
“歐幾里德和羅曼加在一起，將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)它們各部分的總和，”王云說(shuō)，他是加州帕薩迪納市加州理工學(xué)院/IPAC的高級(jí)研究科學(xué)家，他領(lǐng)導(dǎo)了歐幾里德和羅曼的星系聚類科學(xué)小組。"綜合他們的觀察，將使天文學(xué)家更好地了解宇宙中到底發(fā)生了什么。"
美國(guó)宇航局支持的三個(gè)科學(xué)小組正在為歐幾里德任務(wù)做出貢獻(xiàn)。除了設(shè)計(jì)和制造歐幾里德的近紅外光譜儀和光度計(jì)(NISP)儀器傳感器芯片電子設(shè)備，JPL領(lǐng)導(dǎo)了NISP探測(cè)器的采購(gòu)和交付。這些探測(cè)器在美國(guó)宇航局戈達(dá)德太空飛行中心進(jìn)行了測(cè)試。位于加州理工學(xué)院IPAC的Euclid NASA科學(xué)中心(ENSCI)將使用Euclid數(shù)據(jù)支持美國(guó)的研究。
Nancy Grace Roman太空望遠(yuǎn)鏡由位于馬里蘭州格林貝爾特的美國(guó)宇航局戈達(dá)德太空飛行中心管理，參與方包括美國(guó)宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室和南加州加州理工學(xué)院/IPAC分校、位于巴爾的摩的太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所以及由來(lái)自不同研究機(jī)構(gòu)的科學(xué)家組成的科學(xué)團(tuán)隊(duì)。主要的工業(yè)伙伴是科羅拉多州博爾德的鮑爾航空航天技術(shù)公司；佛羅里達(dá)州墨爾本的L3Harris技術(shù)公司；和加州千橡市的Teledyne Scientific & Imaging。
阿什利·巴爾澤馬里蘭州格林貝爾特美國(guó)宇航局戈達(dá)德太空飛行中心。
媒體聯(lián)系人:
卡拉克菲爾德美國(guó)宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室
克萊爾·安德萊奧利美國(guó)宇航局戈達(dá)德太空飛行中心

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