Миссия Европейского космического агентства Euclid, созданная для картирования геометрии тёмной Вселенной с беспрецедентной точностью, продолжает предоставлять первые научные данные. Консорциум Euclid опубликовал семь научных статей, основанных на данных быстрого выпуска данных Euclid, а также представил новый визуальный коллаж, иллюстрирующий классическую «Вилку настройки» морфологии галактик.
Интервью с Франсин Марло из отдела астрофизики и физики элементарных частиц
В этом интервью Франсин Марло из отдела астрофизики и физики элементарных частиц подводит итоги результатов.
Хотя миссия Euclid в первую очередь предназначена для изучения тёмной энергии и крупномасштабной структуры, её возможности визуализации и работы в ближнем инфракрасном диапазоне уже вносят значительный вклад в науку формирования галактик. Первый выпуск данных телескопа охватывает примерно 63 квадратных градуса неба и включает более 20 миллионов галактик, исследуя космические времена вплоть до примерно 10,5 миллиардов лет.
Уникальное сочетание превосходного качества изображения, фотометрии в ближнем инфракрасном диапазоне и широкого охвата поля зрения в рамках одного наведения позволяет идентифицировать и характеризовать многочисленные слабые, удалённые галактики способами, которые ранее были невозможны с помощью других телескопов. Для самых ранних галактик это обеспечивает более надёжную статистику — вместо того чтобы полагаться на небольшие выборки источников — для измерения того, как свойства популяции галактик (такие как темпы звездообразования, морфология и кластеризация) эволюционируют при высоком красном смещении, что позволяет нам проследить историю их массового формирования.
Обнаружение крупных, хорошо охарактеризованных образцов карликовых галактик
Обнаружение крупных, хорошо охарактеризованных образцов карликовых галактик представляет собой важную веху, поскольку карлики играют решающую роль в иерархическом формировании структур и обеспечивают одни из самых сильных ограничений на модели формирования галактик и тёмной материи.
Недавние результаты сообщают о 2 674 кандидатах в карликовые галактики из небольшой части быстрого выпуска данных Euclid (Q1), со следующим морфологическим составом: 58% карликовых эллиптических, 42% карликовых неправильных и несколько систем, содержащих шаровые скопления или синие компактные центры. В наборе данных Euclid о кластере Персея было идентифицировано 1 100 кандидатов в карлики, что более чем вдвое увеличивает количество карликов в этой среде по сравнению с предыдущими подсчётами.
Глубина и пространственное разрешение Euclid позволяют не только обнаруживать, но и детально характеризовать карликов — включая их размеры, поверхностную яркость, ядра и системы шаровых скоплений — в различных средах. Обилие карликов подтверждает их роль в качестве фундаментальных строительных блоков — посредством слияний и аккреции — более массивных галактик.
По мере того как съёмочные проекты Euclid будут постепенно расширять охват неба, полное научное влияние на изучение карликовых галактик будет проявляться в последовательных выпусках данных, охватывающих всё более разнообразные среды. С ростом числа образцов станет возможным проверить, сколько карликов остаются изолированными, сколько сливаются и как их свойства (масса, металличность и история звездообразования) меняются в зависимости от среды. Пространственное распределение карликов также позволит исследовать мелкомасштабный режим формирования структур и модели тёмной материи.
Сильное гравитационное линзирование
Сильное гравитационное линзирование — один из наиболее мощных методов измерения масс галактик на космологических расстояниях. Euclid уже обнаружил более 500 линз на своих изображениях, что вскоре сделает его крупнейшим образцом линз из одного исследования, а общее количество ожидается около 100 000 к концу миссии.
С помощью таких инструментов, как ARTEMIDE, можно будет создать один из крупнейших каталогов гравитационных дуг в широком диапазоне красных смещений, масс и сред. Это позволит проводить статистические исследования популяций линз, эволюции профилей масс, связи барионов и тёмной материи, а также численности подгало через детальное моделирование дуг в галактиках и скоплениях.
Возможности Euclid значительно расширяют нашу способность изучать формирование и эволюцию галактик через морфологию галактик. Высокое качество данных Euclid позволяет классифицировать морфологические особенности для очень больших выборок галактик в широком диапазоне красных смещений и областей неба, что позволяет проводить статистически надёжные измерения того, как морфологические типы эволюционируют с космическим временем и средой, а не полагаться на небольшие поля.
Связь морфологии и среды
Связь морфологии и среды в настоящее время количественно определяется с большей точностью, причём данные Euclid показывают, что при фиксированной звёздной массе плотность окружающей среды влияет как на долю гаснущих галактик, так и на морфологическую смесь вплоть до красного смещения 0,75. Это подтверждает представление о том, что окружающая среда играет важную роль в управлении морфологическими преобразованиями, особенно в галактиках низкой массы.
Чувствительность Euclid к слабому уровню поверхностной яркости позволяет провести более полную морфологическую классификацию систем с низкой массой и их внешних областей. Мы начинаем видеть, как морфология коррелирует не только с локальной плотностью, но и с крупномасштабной средой (скоплениями, нитями, пустотами), и как окраины — такие как приливные особенности и звёздные потоки — способствуют морфологическим преобразованиям.
Предоставлено: [Университет Инсбрука](https://phys.org/partners/university-of-innsbruck/)