Em 19 de março de 2025, a missão Euclid da Agência Espacial Europeia libera seu primeiro lote de dados da pesquisa, incluindo uma prévia de seus campos profundos. Aqui, centenas de milhares de galáxias em diferentes formas e tamanhos ocorrem no centro do palco e mostram um vislumbre de sua organização em larga escala na Web cósmica.
Cobrindo uma enorme área do céu em três mosaicos, a liberação de dados também inclui inúmeros aglomerados de galáxias, núcleos galácticos ativos e fenômenos transitórios, bem como o primeiro levantamento de classificação de mais de 380.000 galáxias e 500 candidatos a lentes gravitacionais compiladas por meio de inteligência artificial combinada e esforços científicos cidadãos. Tudo isso define a cena para a ampla gama de tópicos que o detetive do Dark Universe Euclides está definido para abordar com seu rico conjunto de dados.
“Euclides mostra -se mais uma vez a máquina de descoberta final. Está pesquisando galáxias na maior escala, permitindo -nos explorar nossa história cósmica e as forças invisíveis que moldam nosso universo”, diz o diretor de ciência da ESA, Prof. Carole Mundell.
“Com o lançamento dos primeiros dados da pesquisa da Euclid, estamos desbloqueando um tesouro de informações para os cientistas mergulharem e abordar algumas das perguntas mais intrigantes da ciência moderna. Com isso, a ESA está cumprindo seu compromisso de permitir o progresso científico para gerações vindouras”.
Rastreando a teia cósmica nos campos profundos de Euclides
A Euclides examinou as três áreas no céu, onde acabará por fornecer as observações mais profundas de sua missão. Em apenas uma semana de observações, com uma varredura de cada região até agora, Euclides já viu 26 milhões de galáxias. O mais distante deles está até 10,5 bilhões de anos-luz de distância. Os campos também contêm uma pequena população de quasares brilhantes que podem ser vistos muito mais distantes. Nos próximos anos, Euclides passará por essas três regiões dezenas de vezes, capturando muitas galáxias mais distantes, tornando esses campos verdadeiramente “profundos” até o final da missão nominal em 2030.
Mas o primeiro vislumbre de 63 graus quadrados do céu, a área equivalente de mais de 300 vezes a lua cheia, já fornece uma visualização impressionante da escala do grande atlas cósmico de Euclides quando a missão está concluída. Este atlas cobrirá um terço de todo o céu-14.000 graus quadrados-nesse detalhe de alta qualidade.
“É impressionante como uma observação das áreas de campo profunda já nos deu uma riqueza de dados que podem ser usados para uma variedade de propósitos de astronomia: desde formas de galáxias, lentes fortes, aglomerados e formação de estrelas, entre outros”, diz Valeria Pettorino, cientista do projeto Euclid da ESA. “Observamos cada campo profundo entre 30 e 52 vezes sobre a missão de seis anos de Euclides, cada vez que melhorando a resolução de como vemos essas áreas e o número de objetos que conseguimos observar. Pense nas descobertas que nos esperam”.
Para responder aos mistérios para os quais ele foi projetado, a Euclides mede a enorme variedade de formas e a distribuição de bilhões de galáxias com muita precisão com seu instrumento visível de imagem de alta resolução (VIS), enquanto seu instrumento de infravermelho próximo (NISP) é essencial para desvendar distâncias e massas de galáxias. As novas imagens já mostram esse recurso para centenas de milhares de galáxias e começam a sugerir a organização em larga escala dessas galáxias na web cósmica. Esses filamentos de matéria comum e matéria escura tecem através do cosmos e, a partir desses, as galáxias formaram e evoluíram. Esta é uma peça essencial no quebra -cabeça para entender a natureza misteriosa da matéria escura e da energia escura, que juntas parecem representar 95% do universo.
“Todo o potencial da Euclides para aprender mais sobre a matéria escura e a energia escura da estrutura em larga escala da rede cósmica será alcançada apenas quando tiver concluído toda a sua pesquisa. No entanto, o volume deste primeiro lançamento de dados já nos oferece uma primeira glândula em grande escala de Galáxias, que podemos usar mais sobre a formação de galáxia sobre a fábrica” diz ” Institut d’Astrophysique de Paris, França.
Humanos e IA classificam mais de 380.000 galáxias
A Euclides deve capturar imagens de mais de 1,5 bilhão de galáxias em seis anos, enviando de volta cerca de 100 GB de dados todos os dias. Um conjunto de dados tão impressionantemente grande cria incríveis oportunidades de descoberta, mas enormes desafios quando se trata de procurar, analisar e catalogar galáxias. O avanço dos algoritmos de inteligência artificial (AI), em combinação com milhares de voluntários e especialistas em ciências de cidadãos humanos, está desempenhando um papel crítico.
“We’re at a pivotal moment in terms of how we tackle large-scale surveys in astronomy. AI is a fundamental and necessary part of our process in order to fully exploit Euclid’s vast dataset,” says Mike Walmsley, Euclid Consortium scientist based at the University of Toronto, Canada, who has been heavily involved in astronomical deep learning algorithms for the last decade.
“Estamos construindo as ferramentas, além de fornecer as medições. Dessa forma, podemos fornecer ciências de ponta em questão de semanas, em comparação com o processo de um ano de análise de grandes pesquisas como essas no passado”, acrescenta ele.
Um grande marco nesse esforço é o primeiro catálogo detalhado de mais de 380.000 galáxias, que foram classificadas de acordo com características como armas espirais, barras centrais e caudas de maré que inferem galáxias de fusão. O catálogo é criado pelo algoritmo AI ‘Zoobot’. Durante uma intensa campanha de um mês no Galaxy Zoo no ano passado, 9976 voluntários humanos trabalharam juntos para ensinar Zoobot a reconhecer os recursos do Galaxy, classificando imagens de Euclides.
Este primeiro catálogo lançado hoje representa apenas 0,4% do número total de galáxias de resolução semelhante que se espera ser fotografada ao longo da vida de Euclides. O catálogo final apresentará a morfologia detalhada de pelo menos uma ordem de magnitude mais galáxias do que nunca, ajudando os cientistas a responder a perguntas como a forma como os braços espirais se formam e como os buracos negros supermassivos crescem.
“Estamos olhando para galáxias de dentro para fora, de como suas estruturas internas governam sua evolução até a forma como o ambiente externo molda sua transformação ao longo do tempo”, acrescenta Clotilde.
“Euclides é uma mina de ouro dos dados e seu impacto será de longo alcance, da evolução da galáxia aos objetivos de cosmologia da maior parte da missão”.
Engine de descoberta de lente gravitacional
A luz que viaja em nossa direção de galáxias distantes é dobrada e distorcida por matéria normal e escura em primeiro plano. Esse efeito é chamado de lente gravitacional e é uma das ferramentas que Euclides usa para revelar como a matéria escura é distribuída pelo universo.
Quando as distorções são muito aparentes, é conhecida como ‘lente forte’, o que pode resultar em recursos como anéis de einstein, arcos e várias lentes fotografadas.
Usando uma varredura inicial dos modelos de IA, seguida pela inspeção da ciência do cidadão, verificação de especialistas e modelagem, um primeiro catálogo de 500 candidatos a lentes fortes de galáxia-galáxia é lançado hoje, quase todos eram desconhecidos. Esse tipo de lente ocorre quando uma galáxia em primeiro plano e seu halo de matéria escura atuam como uma lente, distorcendo a imagem de uma galáxia de fundo ao longo da linha de visão em direção a Euclides.
Com a ajuda desses modelos, a Euclides capturará cerca de 7000 candidatos na principal liberação de dados de cosmologia planejada para o final de 2026 e na ordem de 100.000 lentes fortes de galáxia-galáxia até o final da missão, cerca de 100 vezes mais do que atualmente conhecida.
Euclides também poderão medir a lente ‘fraca’, quando as distorções das fontes de fundo forem muito menores. Tais distorções sutis só podem ser detectadas analisando um grande número de galáxias de maneira estatística. Nos próximos anos, Euclides medirá as formas distorcidas de bilhões de galáxias mais de 10 bilhões de anos de história cósmica, fornecendo assim uma visão 3D da distribuição da matéria escura em nosso universo.
“A Euclides está rapidamente cobrindo áreas cada vez maiores do céu, graças às suas capacidades de levantamento sem precedentes”, diz Pierre Feruit, gerente de missão Euclides da ESA, que se baseia no Centro de Astronomia Espacial Europeu da ESA (ESAC) na Espanha, casa do Arquivo de Ciência da Astronomia, onde os dados da Euclides serão disponibilizados.
“Esta liberação de dados destaca o incrível potencial que temos, combinando os pontos fortes da Euclid, IA, Cidadão Ciência e Especialistas em um único mecanismo de descoberta que será essencial para combater o vasto volume de dados retornados pela Euclides”.
Notas
Em 19 de março de 2025, a Euclides observou cerca de 2000 graus quadrados, aproximadamente 14% da área total de pesquisa (14.000 graus quadrados). Os três campos profundos juntos compreendem 63,1 graus quadrados.
Os lançamentos “rápidos” da Euclides, como o de 19 de março, são de áreas selecionadas, destinadas a demonstrar que os produtos de dados são esperados nas principais liberações de dados que se seguem e permitir que os cientistas aprimorem suas ferramentas de análise de dados em preparação. Os primeiros dados de cosmologia da missão serão divulgados para a comunidade em outubro de 2026. Os dados acumulados em vários passes adicionais dos locais profundos de campo serão incluídos no lançamento de 2026.
Sobre euclides
A Euclides foi lançada em julho de 2023 e iniciou suas observações científicas de rotina em 14 de fevereiro de 2024. Em novembro de 2023 e maio de 2024, o mundo obteve seu primeiro vislumbre da qualidade das imagens de Euclides e, em outubro de 2024, o primeiro pedaço de seu grande mapa do universo foi lançado.
A Euclides é uma missão européia, construída e operada pela ESA, com contribuições de seus Estados -Membros e NASA. O Consórcio Euclides – composto por mais de 2000 cientistas de 300 institutos em 15 países europeus, EUA, Canadá e Japão – é responsável por fornecer instrumentos científicos e análise de dados científicos. A ESA selecionou a Thales Alenia Space como principal contratada para a construção do satélite e seu módulo de serviço, com a defesa e o espaço da Airbus escolhidos para desenvolver o módulo de carga útil, incluindo o telescópio. A NASA forneceu os detectores do espectrômetro e fotômetro do infravermelho próximo, NISP. Euclides é uma missão de classe média no Programa de Visão Cósmica da ESA.