兩個太空望遠鏡朝向畫麵中心的電影肖像。在它們之間，一道白光燒灼著被紫色光暈包圍的屏幕。背景是一片星係和恒星的海洋。高分辨率插圖的歐幾裏德和羅馬航天器對星空背景。鳴謝:美國宇航局戈達德太空飛行中心，歐空局/ATG媒體實驗室
（神秘的地球uux.cn）據美國宇航局：一架名為Euclid的新太空望遠鏡將於7月發射，以探索宇宙膨脹加速的原因。該望遠鏡是歐洲航天局(ESA)的一項任務，得到了美國宇航局的重要貢獻。科學家將這種宇宙加速的未知原因稱為“暗能量”。到2027年5月，美國宇航局的南希·格雷斯·羅曼太空望遠鏡將加入歐幾裏德，以前所未有的方式探索這個難題。
“在被發現25年後，宇宙的加速膨脹仍然是天體物理學中最緊迫的謎團之一，”美國宇航局南加州噴氣推進實驗室的高級研究科學家傑森·羅茲說。羅茲是羅曼的副項目科學家，也是歐幾裏德的美國科學帶頭人。“通過這些即將到來的望遠鏡，我們將以不同的方式測量暗能量，並且比以前更精確，開辟了探索這一奧秘的新時代。”
科學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重力的理解需要以某種方式改變。天文學家將使用Roman和Euclid同時測試這兩種理論，科學家預計這兩項任務將揭示關於宇宙基本運作的重要信息。
歐幾裏德和羅曼都被設計來研究宇宙加速，但使用不同的和互補的策略。這兩項任務都將製作宇宙的3D地圖，以回答關於宇宙曆史和結構的基本問題。他們在一起會比單獨行動更有力量。
歐幾裏德將在紅外和光學波長的光中觀察更大的天空區域——大約15，000平方度，或大約三分之一的天空——但沒有羅曼那麽詳細。它將回溯到100億年前宇宙大約30億歲的時候。
Roman最大的核心調查將能夠探測到更深更精確的宇宙，但覆蓋的區域更小——大約2000平方度，或天空的二十分之一。它的紅外圖像將揭開宇宙20億歲時的麵紗，揭示大量較暗的星係。雖然歐幾裏德將專注於宇宙學，但羅曼也將調查附近的星係，在我們的星係中尋找和調查行星，研究太陽係外圍的物體，等等。

這張信息圖比較了歐空局的歐幾裏德和美國宇航局的羅馬飛船的許多關鍵元素。這兩者將以互補的方式揭示宇宙中最神秘的組成部分。替代文字:標題為“宇宙天文台”的對比圖表它把歐洲航天局列為歐幾裏得的主要機構，把美國國家航空航天局列為羅曼的。歐幾裏德的主要科學是宇宙學(暗能量)，羅曼將探索宇宙學、係外行星以及紅外天文學中的許多其他主題(包括暗能量)。歐幾裏德將使用弱透鏡和星係聚集的方法來探測暗能量；羅曼將利用這些外加的Ia型超新星。歐幾裏德提出的調查規模是15000平方度，羅曼的是~ 2000平方度。歐幾裏德將觀察可見光和紅外波長，而羅曼將看到紅外。Euclid的一台儀器中有36個4K CCD檢測器，另一台儀器中有16個2K HgCdTe NIR檢測器陣列，而Roman的主要儀器中有18個4K HgCdTe NIR檢測器陣列。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計劃於2023年7月推出，Roman計劃於2027年5月推出。兩者都將圍繞日地L2運行。歐幾裏德飛船長14.9英尺(4.5米)，羅曼將有42英尺(12.7米)。歐幾裏得的質量是4500磅(2000公斤)，羅馬的質量是18000磅(8000公斤)。鳴謝:美國宇航局
暗能量搜尋
宇宙自誕生以來一直在膨脹——這是比利時天文學家喬治·勒梅特在1927年和埃德溫·哈勃在1929年發現的事實。但是科學家預計宇宙物質的引力會逐漸減緩這種膨脹。在20世紀90年代，通過觀察一種特殊的超新星，科學家發現大約60億年前，暗能量開始加大對宇宙的影響，沒有人知道如何或為什麽。它在加速的事實意味著我們對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據流來填補我們理解中的空白。他們將試圖用幾種不同的方法來確定宇宙加速的原因。
首先，羅曼和歐幾裏德都將使用一種叫做弱引力透鏡的技術來研究物質的積累。這種光彎曲現象的發生是因為任何有質量的東西都會扭曲時空結構；質量越大，彎曲越大。光線穿過這些扭曲產生的遙遠光源的圖像看起來也是扭曲的。當那些較近的“透鏡”物體是大質量星係或星係團時，背景源可能會出現模糊或形成多重圖像。
不太集中的質量，如暗物質的團塊，可以創造出更微妙的效果。通過研究這些較小的扭曲，Roman和Euclid將各自創建一個3D暗物質地圖。這將提供關於宇宙加速的線索，因為暗物質的引力吸引，就像一種將星係和星係團聚集在一起的宇宙粘合劑，抵消了宇宙的膨脹。在宇宙時間內統計宇宙暗物質將有助於科學家更好地理解宇宙加速中的推拉效應。
這兩項任務還將研究星係在不同宇宙時代聚集在一起的方式。科學家們通過對附近宇宙的測量發現了星係聚集的方式。對於今天的任何星係來說，我們找到另一個大約5億光年遠的星係的可能性是稍微近一點或遠一點的兩倍。
由於空間的擴張，這個距離隨著時間而增長。通過向宇宙的更遠處看，到更早的宇宙時代，天文學家可以研究不同時代星係之間的優選距離。看它是如何變化的，會揭示宇宙的膨脹史。觀察星係團如何隨時間變化，也將有助於精確測試重力。這將有助於天文學家區分未知的能量成分和各種修改後的重力理論，作為宇宙加速的解釋。
Roman將進行額外的調查，以發現許多遙遠的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在亮度達到峰值。正因為如此，天文學家可以通過簡單地測量超新星的亮度來確定它們有多遠。
天文學家將使用Roman來研究這些超新星的光，以找出它們離開我們的速度有多快。通過比較它們在不同距離後退的速度，科學家們將追蹤宇宙隨時間的膨脹。這將有助於我們更好地理解暗能量在整個宇宙曆史中是否以及如何發生了變化。
強有力的一對
這兩個任務的調查將重疊，歐幾裏德可能會觀察羅曼將掃描的整個區域。這意味著科學家將能夠使用Roman更敏感和精確的數據對Euclid的數據進行校正，並將校正擴展到Euclid更大的區域。
“歐幾裏德對它將勘測的廣闊天空區域的首次觀察將為羅曼的更深潛水提供科學、分析和勘測方法，”美國宇航局噴氣推進實驗室的美國宇航局歐幾裏德貢獻項目科學家邁克·塞弗特說。
“歐幾裏德和羅曼加在一起，將遠遠超過它們各部分的總和，”王雲說，他是加州帕薩迪納市加州理工學院/IPAC的高級研究科學家，他領導了歐幾裏德和羅曼的星係聚類科學小組。"綜合他們的觀察，將使天文學家更好地了解宇宙中到底發生了什麽。"
美國宇航局支持的三個科學小組正在為歐幾裏德任務做出貢獻。除了設計和製造歐幾裏德的近紅外光譜儀和光度計(NISP)儀器傳感器芯片電子設備，JPL領導了NISP探測器的采購和交付。這些探測器在美國宇航局戈達德太空飛行中心進行了測試。位於加州理工學院IPAC的Euclid NASA科學中心(ENSCI)將使用Euclid數據支持美國的研究。
Nancy Grace Roman太空望遠鏡由位於馬裏蘭州格林貝爾特的美國宇航局戈達德太空飛行中心管理，參與方包括美國宇航局噴氣推進實驗室和南加州加州理工學院/IPAC分校、位於巴爾的摩的太空望遠鏡科學研究所以及由來自不同研究機構的科學家組成的科學團隊。主要的工業夥伴是科羅拉多州博爾德的鮑爾航空航天技術公司；佛羅裏達州墨爾本的L3Harris技術公司；和加州千橡市的Teledyne Scientific & Imaging。
阿什利·巴爾澤馬裏蘭州格林貝爾特美國宇航局戈達德太空飛行中心。
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