欧几里得任务公开首批观测成果，一瞥巨大深空

摘要：欧洲太空总局的欧几里得（Euclid）任务公布第一批观测数据，包括宇宙深空区域预览，展示数十万个不同形状和大小的星系，一窥宇宙的巨大结构。这次数据以三幅拼贴涵盖天空广大区域，包括许多星系团、活跃星系核和瞬变现象，并以人工智能与公民科学合作，类调查超过38万个星

欧洲太空总局的欧几里得（Euclid）任务公布第一批观测数据，包括宇宙深空区域预览，展示数十万个不同形状和大小的星系，一窥宇宙的巨大结构。这次数据以三幅拼贴涵盖天空广大区域，包括许多星系团、活跃星系核和瞬变现象，并以人工智能与公民科学合作，类调查超过38万个星系和500个重力透镜候选者。欧几里得再次展现强大探索力，让我们深入研究宇宙历史。

欧几里得勘测出三个区域，之后在这些区域进行最深入观测。短短一周已发现2,600万个星系，最远达105亿光年。这些区域还含小部分明亮类星体，可在更远的地方看到。之后欧几里德将数十次飞越这三个区域，捕捉更多遥远星系，让这些区域2030年正常任务结束时真正“深邃”。首次瞥见的63平方度天空，相当于满月300多倍面积，图集将以高品质细节涵盖整个天空的三分之一，即约14,000平方度。欧几里德六年任务，将观测每个深空区域30-52次，每次观测都会提高分辨率，以及能测到的天体数量。

欧几里得深空场在盖亚和普朗克上方位置，以黄色显示。全天空视图是ESA盖亚（Gaia）任务2018年第二次数据公布时星图和ESA普朗克（Planck）卫星2014年尘埃图叠加。（Source：ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA、ESA/Gaia/DPAC、ESA/Planck Collaboration）

欧几里得高分辨率可见光（VIS）和近红外仪器（NISP）能精确测量数十亿个星系形状与分布，绘出宇宙网络结构。网络由普通物质和暗物质构成，星系就是从这些丝状结构形成和演化出来，是了解暗物质和暗能量神秘本质的重要一环，这两种物质占宇宙总质量95%。

六年内欧几里得预定拍摄15亿个星系，每天产生约100GB数据。为了有效处理这些庞大资讯，科学家结合人工智能与公民科学家力量，成功创建首批含38万个星系的详细目录，由AI算法“Zoobot”创建，在近万名志愿者训练下，能识别星系螺旋臂、中心棒状结构及互动作用等特征，帮助科学家更了解星系演化过程。

欧几里得捕捉到各种形状星系。（Source：ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, image processing by M. Walmsley, M. Huertas-Company, J.-C. Cuillandre）

当光线经过大质量天体时会扭曲，称为重力透镜，是欧几里得揭示暗物质如何分布的工具之一。当扭曲非常明显，就称为强透镜，会造成爱因斯坦环、弧形和多重成像镜片等特征。这次500个强重力透镜候选者，几乎前所未知，到2026年底会增至7千个，最终可能达十万个，比所知数量多约百倍。欧几里得也能测量到“弱”透镜，当背景来源扭曲小很多，只有用统计学分析大量星系才能检测到这种细微扭曲。几年内欧几里得会测量宇宙百亿年历史数十亿个星系的扭曲形状，做成宇宙暗物质分布3D图。