2023年7月1日，欧空局（ESA）的“欧几里得”望远镜发射升空，开启探测宇宙暗能量和暗物质的旅程。

这架耗资14亿美元，以古希腊数学家、几何之父欧几里得（Euclid）命名的近红外空间望远镜，又或者说暗能量探测器，被装载于SpaceX公司的猎鹰9号火箭货舱里，从美国佛罗里达发射上天。

猎鹰9号火箭上的欧几里得

进入太空后，欧几里得会脱离火箭，然后独自飞行1个月，抵达距地球近150万公里、位于太阳轨道上的目的地——日地拉格朗日L2点（詹姆斯·韦布空间望远镜也运行于此处）。

1772年数学家拉格朗日推导证明，L2点处的卫星受太阳、地球两大天体引力作用，能保持相对静止。

在那里，欧几里得将以跨越银河系的广阔视野，观察距地球100亿光年之远的星系，探索“暗宇宙”的演化，绘制“宇宙地图”。预计任务将持续至少6年。

欧几里得1天，哈勃25年

根据天文学家的说法，神秘的暗物质和暗能量占已知宇宙的95%（我们只能看见5%），而欧几里得对暗宇宙的洞察，将改变天体物理学，甚至改变我们对重力本质的理解。

欧几里得项目由ESA主导，NASA提供资金和技术支持，另有其他航天公司及科研团队深度参与研发。据称，共有来自全球多国的2000多名科学家为打造欧几里得而献力。

探测器重达2吨，搭载的望远镜主镜直径达1.2米，此外，有一台可见光相机（VIS）与一台近红外光谱仪和光度计（NISP）。

VIS由伦敦大学学院的团队开发，它在一天内观测到的宇宙范围将比哈勃望远镜在25年里看到的还大；NISP由NASA提供，能测量星系的红外光强度和光谱，从而精准确定其距离。

欧几里得望远镜结构图示

黑暗力量，黑暗时代

虽然暗物质和暗能量都看不见，但天文学家知道，只要能揭示暗物质对星系施加的引力，就能推断出暗物质的存在，“看见”暗能量在宇宙加速膨胀中发挥的作用。

揭示暗物质存在的一种方式是利用弱引力透镜效应：遥远星系发出的光在抵达望远镜途中，会遭遇暗物质的引力并被弯曲，因此我们看到的星系形状会有微弱的扭曲。

通过分析星系在不同时间和距离上的扭曲，科学家可以推断暗物质潜伏于何处，以及暗能量如何塑造宇宙网的演化。

早在1920年代，天文学家就已知晓宇宙膨胀；但直到90年代，科学家才发现宇宙加速膨胀的证据。学者提出：暗能量是种神秘的反重力力量，在过去60亿年里不断增强，导致星系以不断加快的速度远离彼此。

眼下，星系两两之间的标准距离为4.9亿光年，但从宇宙历史的尺度观察，星系间距会随时间推移而变大。

为更深入了解暗物质和暗能量本质，欧几里得项目的科学家将测量数百万个星系的距离，研究它们在太空中的分布，解析星系可见形状的微弱扭曲，揭示“黑暗力量”对空间的影响。

扭曲的星系形状

在我们所见的寰宇内，物质由原子构成，而暗物质被认为由某种几乎不与正常物质相互作用的神奇粒子组成。世界各地的探测器都在寻找这种神秘物质，但到目前为止，所有探寻都一无所获。

欧几里得望远镜的精准测量有望帮助科学家确定，在众多暗物质和暗能量理论中，哪一个最有效地描述了现实。

伦敦大学学院天体物理学教授、主导研发了可见光相机的马克·克罗珀（Mark Cropper）教授表示：“2023年的我们还不知道宇宙绝大部分由什么构成。我们有很多理论，但没有数据，所以很难取得实质进展。这个领域仍处于黑暗时代。”

资料来源：

Euclid telescope lifts off in search of the secrets of dark universe

Euclid telescope prepares for voyage to create largest 3D map of the cosmos

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