Ruimtetelescoop Euclid maakt eerste testbeelden - astronomen vol verwachting
De twee instrumenten van ESA’s ruimtetelescoop Euclid hebben hun eerste testopnamen gemaakt. De eerste beelden geven aan dat de ruimtetelescoop zijn wetenschappelijke doelen zal bereiken waarvoor hij is ontworpen - en mogelijk nog veel meer. Euclid zal een 3D-kaart maken van een derde van de hemel, waardoor wetenschappers de laatste tien miljard jaar van de evolutie van het heelal kunnen bestuderen en de aard van donkere materie en donkere energie kunnen onderzoeken. De leden van het Euclid-Consortium, onder wie astronomen Henk Hoekstra en Koen Kuijken van de Universiteit Leiden, zijn opgetogen.
Hoewel er nog maanden te gaan zijn voordat Euclid zijn nieuwe kijk op de kosmos zal ontvouwen, betekent het bereiken van deze mijlpaal dat de wetenschappers en ingenieurs achter de missie er vertrouwen in kunnen hebben dat de telescoop en de instrumenten goed werken. ‘Na meer dan elf jaar van ontwerpen en ontwikkelen van Euclid is het opwindend en emotioneel om deze eerste beelden te zien’, zegt Euclid-projectmanager Giuseppe Racca (ESA). ‘Zeker als je bedenkt dat we hier slechts een paar sterrenstelsels zien, geproduceerd met minimale systeemafstemming. De volledig gekalibreerde telescoop zal uiteindelijk miljarden sterrenstelsels waarnemen en de grootste 3D-kaart van de hemel ooit maken.’
Het heelal in zichtbaar licht
Euclids VISible-instrument (VIS) zal superscherpe beelden maken van miljarden sterrenstelsels om hun vorm te meten. Met het beeld van VIS krijgen de wetenschappers een eerste glimp te zien; terwijl een paar sterrenstelsels heel gemakkelijk te zien zijn, zijn veel meer vage vlekken verborgen tussen de sterren, wachtend om in de toekomst door Euclid te worden ontmaskerd. Hoewel het beeld zeer gedetailleerd is, beslaat het hemeloppervlak slechts een kwart van de breedte en hoogte van de volle maan. Dat is een miljoenste van het totale gebied aan de hemel dat Euclid in kaart gaat brengen in de komende zes jaar.
Het Euclid-team schrok toen het instrument voor het eerst werd aangezet: een onverwacht lichtpatroon vervuilde de beelden. Vervolgonderzoek wees uit dat er wat zonlicht de telescoop binnensloop, waarschijnlijk door een kleine opening. Nadat Euclid was gedraaid, bleek dit licht alleen te worden opgevangen bij specifieke oriëntaties, dus door bepaalde hoeken te vermijden kan VIS zijn missie vervullen.
Het heelal in infrarood licht
Euclids Near-Infrared Spectrometer and Photometer (NISP)-instrument heeft een dubbele rol: sterrenstelsels vastleggen in infrarood licht en de hoeveelheid licht meten die sterrenstelsels op verschillende golflengten uitzenden. Met dat laatste kan worden bepaald hoe ver weg elk sterrenstelsel staat.
Door informatie over de afstand te combineren met informatie over de vorm van de sterrenstelsels die door VIS is gemeten, zal in kaart worden gebracht hoe sterrenstelsels over het heelal zijn verdeeld en hoe deze verdeling in de loop van de tijd verandert. Uiteindelijk zal deze 3D-kaart informatie opleveren over de geheimzinnige donkere materie (die zijn zwaartekracht uitoefent op gewone materie) en donkere energie (die waarschijnlijk de huidige versnelling van de uitdijing van het heelal aanstuurt).
Over Euclid
Euclid is een ESA-missie met grote bijdragen van de industrie en het Euclid-Consortium, een organisatie die meer dan 2500 wetenschappers van 300 instituten in 17 verschillende landen in Europa, de VS, Canada en Japan samenbrengt. Het consortium is verantwoordelijk voor het ontwerpen en bouwen van de NISP- en VIS-instrumenten, voor het verzamelen van alle aanvullende gegevens op de grond, voor het ontwikkelen van de onderzoeksstrategie en de gegevensverwerkingspijplijn om alle gekalibreerde beelden en catalogi te produceren, en voor de wetenschappelijke exploitatie van de gegevens die Euclid naar de aarde zal sturen. Astronomen van de Sterrewacht Leiden en de Rijksuniversiteit Groningen zijn lid van het Euclid-Consortium. Het Science Data Center voor Euclid in Nederland, dat bijdraagt aan het verwerken van de enorme hoeveelheid gegevens, is ondergebracht bij de Rijksuniversiteit Groningen.
Opgetogen
‘Het zijn prachtige plaatjes – en dit is nog maar het begin’, zegt Henk Hoekstra (Universiteit Leiden). ‘We zijn dan ook opgetogen! Met name na de eerste schrik toen VIS een hogere achtergrond zag. Gelukkig is er snel een oplossing gevonden. Voor de weak lensing-metingen zijn de scherpe beelden van nog groter belang dan de lage achtergrond en het is dan ook geweldig om te zien dat we de vereiste scherpte bereiken over het hele veld.’ Koen Kuijken (Universiteit Leiden) vervolgt: ‘Nu is het wachten op het begin van de survey, maar op basis van deze eerste opnames verwachten we veel te ontdekken over de verdeling van donkere materie in het heelal, waarbij ook de diepe infraroodopnames zullen helpen om afstanden tot melkwegstelsels te bepalen.’
Testopnamen
De vandaag gepubliceerde foto’s zijn vroege testopnamen, gemaakt om de instrumenten te controleren en te bepalen hoe de telescoop verder kan worden afgesteld. Omdat ze grotendeels onbewerkt zijn, blijven er enkele ongewenste artefacten over - bijvoorbeeld kosmische straling die door het beeld schiet. Het Euclid-Consortium zal uiteindelijk de langer belichte overzichtswaarnemingen omzetten in wetenschappelijk geschikte beelden die artefactvrij, gedetailleerder en haarscherp zullen zijn.
De komende maanden zullen ESA en collega's uit de industrie alle tests en controles uitvoeren die nodig zijn om ervoor te zorgen dat Euclid zo goed mogelijk werkt. Aan het einde van deze 'inbedrijfstellingsfase' begint de echte wetenschappelijke missie. Op dat moment zal ESA een nieuwe reeks beelden vrijgeven om te laten zien waartoe de missie in staat is.
Over NOVA
De Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie (NOVA) is het samenwerkingsverband van de sterrenkundige instituten van de universiteiten van Amsterdam, Groningen, Leiden en Nijmegen. Toponderzoekschool NOVA heeft alsmissie het uitvoeren van baanbrekend sterrenkundig onderzoek, het opleiden van jonge astronomen op het hoogste internationale niveau en het delen van nieuwe ontdekkingen met de samenleving. De NOVA-laboratoria zijn gespecialiseerd in het bouwen van state-of-the-art optische/infrarood- en submillimeter-instrumentatie voor de grootste telescopen op aarde.