Euclid ble sendt opp fra Cape Canaveral Space Force Station i Florida i USA 1. juli.

Nå er romteleskopet på vei til sin destinasjon på baksiden av jorden, der det skal skue ut i universet. 

Det har en viktig oppgave foran seg. Romteleskopet skal kartlegge fordelingen av galakser og gi informasjon om universets struktur på de største skalaene. 

Det skal ta bilder av milliarder av galakser som er inntil 10 milliarder lysår unna. Euclid skal lage det hittil mest nøyaktige 3D kartet av universet og dekke en tredjedel av himmelen. 

Målet er å få ny kunnskap om de mørke sidene ved verdensrommet. 

Sender ikke ut lys 

Alt astronomer kan se i universet, som stjerner, gass og måner, er bygget opp av kjente partikler. 

Men på de store skalaene ser det ut til at galakser inneholder mer masse enn de burde. Det er noe usynlig som gjør at galaksene har mye mer tyngdekraft enn de skulle hatt. Dette noe kalles mørk materie, materien vi ikke kan se. 

Hva den mørke materien eventuelt består av, er fremdeles ukjent. 

I tillegg styres universet av en type energi som ikke sender ut stråling: Mørk energi. 

les også

Har målt molekyler med kraftig lukt 12 milliarder lysår unna

Universet burde egentlig ha utvidet seg saktere ettersom tiden går, fordi tyngdekraften er tiltrekkende, ifølge en artikkel fra Universitetet i Oslo. 

Men nei, universets utvidelse går hurtigere med tiden. Den mørke energien ser ut til å forårsake frastøtende gravitasjon, ifølge Store norske leksikon. 

Summerer vi opp, kjenner vi bare fem prosent av innholdet i universet, som er den vanlige materien. Den mørke materien utgjør 27 prosent og mørk energi 68 prosent. 

Norske forskere er med

Euclid, som er laget av Den europeiske romorganisasjonen (ESA), skal bidra til å skaffe ny kunnskap om det mørke innholdet i universet. 

Norge er med i prosjektet. En gruppe ved Institutt for teoretisk astrofysikk ved Universitetet i Oslo (UiO) skal jobbe med dataene som vil komme etter hvert. Andre er med på ingeniørsiden, ifølge Norsk Romsenter. 

Hans Arnold Winther er førsteamanuensis ved Institutt for teoretisk astrofysikk ved UiO. Han har jobbet med den vitenskapelige delen av Euclid-prosjektet og skal bruke dataene som kommer fra romteleskopet. 

Winther forsker på kosmologi. Det er læren om universet sett som det hele, hvordan det begynte, har utviklet seg og hvordan det vil se ut i fremtiden. 

Ser det store bildet

Euclid er et såkalt survey-teleskop, forteller Winther. 

Du kjenner kanskje til romteleskopet Hubble. Hubble har gitt oss nydelige bilder av enkeltgalakser i all sin prakt. Det tar detaljerte bilder som viser galakser som krasjer, storslåtte fødestuer for stjerner og rester av en supernova. 

– Hubble kikker på en del av himmelen og eksponerer over lang tid for å få veldig høyoppløselige bilder, sier Winther.

– Euclid er litt annerledes ved at det skanner hele himmelen over tid for å dekke størst mulig areal og størst mulig volum av universet vårt. Den skal ta veldig mange bilder av galakser som befinner seg fra nært oss til flere milliarder år tilbake i tid.

Det gjør det mulig å lage et detaljert kart over fordelingen av materie i universet, forteller Winther.

Jobben som Euclid skal gjøre, blir den første store kartleggingen av denne typen som er gjort fra rommet. Tidligere er det brukt bakkebaserte teleskoper. Det største prosjektet har vært Sloan Digital Sky Survey, forteller Winther. 

Det kosmiske nettverket

Et annet viktig instrument har vært Planck-teleskopet. Det har kartlagt den kosmiske mikrobølgebakgrunnsstrålingen, den eldste strålingen som kan observeres i universet. Den er fra den tiden da universet var 400.000 år gammelt. 

– Det gir et snapshot over hvordan ting så ut for over 13 milliarder år siden. Nå prøver vi å fylle ut det som er imellom, forteller Winther.

Hvordan kan kartleggingen med Euclid bidra til å lære oss mer om mørk materie og mørk energi? 

På den største skalaen kan kosmologer se det kosmiske nettverket. Galakser fordeler seg i samlinger av galaksehoper og superhoper, og danner trådlignende strukturer i et gigantisk spindelvev. 

– På virkelig store skalaer så er det egentlig bare to ting du bryr deg om når du jobber med det. Det ene er gravitasjon, som fletter ting sammen. Det andre er ekspansjon, utvidelsen av universet, som gjør det vanskeligere å få ting til å kollapse sammen, sier Winther. 

Kan studere utviklingen

Mørk materie har å gjøre med gravitasjon, og mørk energi med utvidelsen. 

– Ved å studere strukturdannelse, lage et stort 3D-kart over hvordan strukturer har blitt dannet i universet på forskjellig tid, så kan vi vite hvor effektivt det er bygget opp strukturer, sier Winther. 

– Dermed kan vi lære mer om hvor raskt universet utvider seg og om egenskapene til mørk energi.

Når forskerne ser på galakser som ligger inntil ti milliarder lysår unna oss, ser de også ti milliarder år tilbake i tid. Det er fordi lyset har brukt så lang tid på å nå frem til oss. 

Bortenfor jorden

Euclid er nå på farten og skal reise til et punkt som kalles lagrangepunkt 2. Det befinner seg på baksiden av jorden sett fra solen. 

Her er tyngdekraften fra solen og jorden utlignet, slik at romfartøyet lett kan holde seg stabilt og ikke blir dratt mot solen eller jorden.

Fra oppskytningsdatoen går det omtrent en måned før romfartøyet er fremme. Romfartøyet skal begynne å studere himmelen tre måneder fra oppskytningsdatoen.

Teleskopet er 1,2 meter i diameter. Det fôrer to instrumenter som skal gi informasjon om galaksene som observeres. Det ene tar bilder i det visuelle bølgelengde-området, altså lys vi kan se. 

Det andre instrumentet måler infrarødt lys og kan analysere hvor langt unna galaksene befinner seg. 

Måler gravitasjonslinsing

Euclid ser på to ting, forklarer Winther. 

 – Det ene er å gjøre en tradisjonell galakse-survey der du kan kartlegge fordelingen av galakser på himmelen. 

Det andre er at den kan måle svak gravitasjonslinsing. 

– Når lys fra en galakse sendes ut og går gjennom universet vårt, og så blir det bøyd av masse, slik som store galaksehoper det går forbi. Den bøyningen kan vi måle i bildene vi har. 

Hvordan lyset bøyes og forstyrres viser hvor mye masse som befinner seg der. 

– Det kan si noe om hvordan materien er fordelt i universet.

Litt kjedelig med vakuumenergi

Vil romteleskopet gi forskere bedre forståelse av mørk energi og mørk materie om for eksempel ti år? 

– Vi vil definitivt vite mer. Spørsmålet er hva vi vil få vite, sier Winther. 

Vil dagens modell bli forsterket, eller vil informasjonen peke mot noe mer eksotisk?

– Vi har modeller i dag for hva mørk energi er, som egentlig er det samme som Einstein kom opp med originalt, en slags form for vakuumenergi. Det er litt kjedelig hvis det viser seg å bare være det.

Modellen med vakuumenergi har også noen teoretiske problemer ved seg, sier Winther. 

– Så vi håper på noe som forteller oss noe nytt. 

Studerer universet på forskjellige måter

James Webb-teleskopet, som studerer universet i infrarødt lys i stor detalj, ble sendt opp i slutten av 2021. Det har fått mye oppmerksomhet. Er Euclid like kul? 

– Vi gjør forskjellige ting. For meg er Euclid mye mer viktig enn James Webb. For folk som jobber med galaksedannelse, er James Webb viktigst. 

– Jeg tror uansett det er viktig at vi gjør alle disse forskjellige tingene: Å studere universet i forskjellige bølgelengder og å gjøre de store surveyene over hele himmelen.

– Euclid er veldig viktig for oss som jobber med kosmologi, de aller største skalaene i universet.

------

Denne saken kan du også lese på engelsk på sciencenorway.no

les også

Ny James Webb-oppdagelse kan endre vitenskapen, ifølge forsker. – Min første tanke var at vi hadde gjort en feil

les også

Nå har forskere bedre bevis: Rommet vogges av enorme gravitasjonsbølger