歐幾里得任務公開首批觀測成果，一瞥巨大深空

歐洲太空總署的歐幾里得（Euclid）任務公布第一批觀測數據，包括宇宙深空區域預覽，展示數十萬個不同形狀和大小的星系，一窺宇宙的巨大結構。這次資料以三幅拼貼涵蓋天空廣大區域，包括許多星系團、活躍星系核和瞬變現象，並以人工智慧與公民科學合作，類調查超過 38 萬個星系和 500 個重力透鏡候選者。歐幾里得再次展現強大探索力，讓我們深入研究宇宙歷史。

歐幾里得勘測出三個區域，之後在這些區域進行最深入觀測。短短一週已發現2,600萬個星系，最遠達105億光年。這些區域還含小部分明亮類星體，可在更遠的地方看到。之後歐幾里德將數十次飛越這三個區域，捕捉更多遙遠星系，讓這些區域2030年正常任務結束時真正「深邃」。首次瞥見的63平方度天空，相當於滿月300多倍面積，圖集將以高品質細節涵蓋整個天空的三分之一，即約14,000平方度。歐幾里德六年任務，將觀測每個深空區域30~52次，每次觀測都會提高解析度，以及能測到的天體數量。

▲ 歐幾里得深空場在蓋亞和普朗克上方位置，以黃色顯示。全天空視圖是ESA蓋亞（Gaia）任務2018年第二次數據公布時星圖和ESA普朗克（Planck）衛星2014年塵埃圖疊加。（Source：ESA / Euclid / Euclid Consortium / NASA、ESA / Gaia / DPAC、ESA / Planck Collaboration）

歐幾里得高解析度可見光（VIS）和近紅外儀器（NISP）能精確測量數十億個星系形狀與分布，繪出宇宙網絡結構。網絡由普通物質和暗物質構成，星系就是從這些絲狀結構形成和演化出來，是了解暗物質和暗能量神祕本質的重要一環，這兩種物質占宇宙總質量95%。

六年內歐幾里得預定拍攝15億個星系，每天產生約100GB數據。為了有效處理這些龐大資訊，科學家結合人工智慧與公民科學家力量，成功建立首批含38萬個星系的詳細目錄，由AI演算法「Zoobot」創建，在近萬名志願者訓練下，能辨識星系螺旋臂、中心棒狀結構及交互作用等特徵，幫助科學家更了解星系演化過程。

▲ 歐幾里得捕捉到各種形狀星系。（Source：ESA / Euclid / Euclid Consortium / NASA, image processing by M. Walmsley, M. Huertas-Company, J.-C. Cuillandre）

當光線經過大質量天體時會扭曲，稱為重力透鏡，是歐幾里得揭示暗物質如何分布的工具之一。當扭曲非常明顯，就稱為強透鏡，會造成愛因斯坦環、弧形和多重成像鏡片等特徵。這次500個強重力透鏡候選者，幾乎前所未知，到2026年底會增至7千個，最終可能達十萬個，比所知數量多約百倍。歐幾里得也能測量到「弱」透鏡，當背景來源扭曲小很多，只有用統計學分析大量星系才能檢測到這種細微扭曲。幾年內歐幾里得會測量宇宙百億年歷史數十億個星系的扭曲形狀，做成宇宙暗物質分布3D圖。