Euclid Uzay Teleskobu

Euclid, Avrupa Uzay Ajansı'nın (ESA) evrenin "karanlık" bileşenlerini, yani karanlık madde ve karanlık enerjiyi incelemek için tasarladığı geniş açılı uzay teleskobudur. 1 Temmuz 2023'te Florida'daki Cape Canaveral'dan bir Falcon 9 roketiyle fırlatıldı ve yaklaşık bir ay sonra Güneş-Dünya L2 noktası çevresindeki yörüngesine yerleşti. Adını geometrinin babası sayılan Antik Yunan matematikçisi Öklid'den alır. Görevin bilimsel kullanımını, 1.200'ü aşkın araştırmacının yer aldığı Euclid Konsorsiyumu yürütüyor. Euclid, evrenin üç boyutlu haritasını çıkararak kozmolojinin en büyük sorularından birine yanıt arıyor.

Görevin amacı

Gözlemler, evrenin genişlemesinin hızlandığını gösteriyor; buna yol açan etkene karanlık enerji deniyor. Galaksilerin ve galaksi kümelerinin hareketleri ise görünmeyen büyük bir madde miktarına, karanlık maddeye işaret ediyor. Euclid bunları doğrudan göremez ama izlerini ölçer:

• Uzak galaksilerin biçimlerindeki çok küçük bozulmaları ölçerek, ışığın önündeki maddenin kütleçekimiyle bükülmesinden (zayıf kütleçekimsel merceklenme) karanlık maddenin dağılımını çıkarmak
• Milyonlarca galaksinin kırmızıya kaymasını ölçerek uzaklıklarını bulmak ve evrenin üç boyutlu haritasını oluşturmak
• Baryon akustik salınımları denilen düzenli örüntüyü kullanarak evrenin genişleme geçmişini izlemek

Teleskop, yaklaşık 10 milyar yıl geriye, yani kırmızıya kayma değeri 2'ye kadar uzanan galaksileri hedefliyor.

Zayıf merceklenme ölçümü son derece hassas bir iştir. Tek bir galaksinin biçimindeki bozulma çoğu zaman yüzde birkaç düzeyindedir ve galaksinin kendi doğal biçiminden ayırt edilemez. Bu yüzden Euclid'in yöntemi istatistikseldir: aynı bölgede milyonlarca galaksinin biçimi ölçülür ve ortak bir yöne doğru hafif bir hizalanma aranır. Bu hizalanmanın miktarı, ışığın yol boyunca geçtiği toplam kütleyi, dolayısıyla görünmeyen karanlık maddeyi verir. Algılayıcılardaki en küçük kusurun bile bu sinyali taklit edebileceği düşünülerek kameralar uzun kalibrasyon süreçlerinden geçirildi.

Uzay aracı ve araçları

Euclid yaklaşık 4,5 metre uzunluğunda, 3,1 metre çapında ve 2 ton kütlesindedir. Aracı Thales Alenia Space İtalya, teleskop modülünü Airbus Fransa üretti. Korsch tipi teleskobun ana aynası 1,2 metre çaplıdır ve 0,91 derece karelik alan görür. İki ana alet bulunur:

• VIS: Görünür ışıkta (530-920 nanometre) çalışan, 36 algılayıcıdan oluşan yaklaşık 600 megapiksellik kamera. Galaksilerin biçimini ölçer.
• NISP: Yakın kızılötesinde (920-2020 nanometre) çalışan, 16 algılayıcılı ve yaklaşık 65 megapiksellik kamera ve tayfölçer. Galaksilerin uzaklıklarını belirler. Algılayıcılarını NASA sağladı.

Araç, poz başına 35 miliyay saniyeden daha iyi bir yönlendirme kararlılığı sağlar. Günde yaklaşık 850 gigabit veriyi İspanya'daki Cebreros yer istasyonuna gönderebilir.

Yolculuk ve önemli anlar

• Ekim 2011: ESA'nın Kozmik Vizyon programında Solar Orbiter ile birlikte seçildi.
• 2022: Rusya'nın çekilmesiyle Soyuz fırlatması iptal oldu; görev Falcon 9'a aktarıldı.
• 1 Temmuz 2023: Fırlatıldı; yaklaşık 30 gün sonra L2 çevresinde tutulmasız bir hale yörüngesine girdi.
• 2023: İlk görüntülerde gövdedeki küçük bir aralıktan sızan güneş ışığı fark edildi; araç birkaç derece döndürülerek sorun giderildi.
• 7 Kasım 2023: İlk tam renkli görüntüler yayımlandı.
• Mayıs 2024: Erken Sürüm Gözlemleri ile galaksi kümeleri, yıldız oluşum bölgeleri ve yakın galaksiler paylaşıldı.
• 19 Mart 2025: İlk hızlı veri sürümü (Q1) üç derin alanı, 63 derece kareden fazla bir bölgeyi kamuya açtı.
• 24 Haziran 2026: İkinci hızlı veri sürümü (Q2) Samanyolu'nun merkez şişkinliğini gösteren bir alanı içerdi.

Bilimsel sonuçlar

Euclid'in ana taraması en az altı yıl sürecek ve yaklaşık 15.000 derece kareyi, gökyüzünün üçte birini kapsayacak. Yaklaşık 10 milyar gök cismi kaydedilmesi, bunların bir milyarının zayıf merceklenme için ölçülmesi ve en az 30 milyon cismin tayfsal kırmızıya kaymasının belirlenmesi hedefleniyor. Erken veri sürümleri, galaksi kümelerinden yıldız oluşum bölgelerine kadar geniş bir yelpazede kullanılabilir kataloglar sundu ve çok sayıda güçlü kütleçekimsel mercek adayının bulunmasını sağladı. Planlanan veri takvimi şöyle:

• 12 Kasım 2026: Yaklaşık 1.900 derece kareyi kapsayan DR1-Foundation sürümü
• 2027 ortası: Birinci büyük veri sürümü (DR1)
• 2028 ve sonrası: Q3, ardından Haziran 2029'da DR2

Euclid'in bulduğu sonuçlar, standart kozmoloji modelinin, yani karanlık enerji ve soğuk karanlık maddeye dayanan modelin sınanmasında kritik olacak. Son yıllarda farklı yöntemlerle ölçülen evren genişleme hızı arasındaki uyumsuzluk ve karanlık enerjinin zamanla değişip değişmediği sorusu, Euclid verilerinin yanıtlamaya yardım edeceği güncel tartışmalar arasında yer alıyor.

Bilmeye değer

• Euclid, dokuz bilim veri merkezinde altı yılda 170 petabaytı aşan ham görüntüyü işleyecek.
• Uzaydan gelen veriler, galaksilerin uzaklığını kesinleştirmek için yer teleskoplarının çok renkli gözlemleriyle birleştiriliyor.
• Görev NASA'nın Roman teleskobuyla tamamlayıcı çalışır; ikisinin verisi birlikte karanlık enerjiyi daha sıkı sınırlayacak.
• Euclid'in kataloğu, James Webb ve Vera Rubin gibi diğer gözlemevleri için hedef listesi işlevi de görecek.