Astronomi

Euclid – de osynliga krafterna i vårt universum

Signe Söderström

Euclid är en ambitiös rymdfarkost med det fängslande uppdraget att kartlägga den accelererande expansionen, skapa världens största 3D-karta över vårt universum och avslöja mysteriet bakom mörk materia och mörk energi. Den bär namnet av en grekisk matematiker som levde för ungefär 2500 år sedan. Rymdfarkosten sköts upp 1 juli 2023 av en Falcon 9 raket i Florida. Den är nu på samma plats som James Webb teleskopet befinner sig på, vilket är vid Lagrangepunkten, L2. Det är en punkt där dragningskraften från jorden och solen tar ut varandra vilket gör att teleskop kan kretsa runt den. Euclid planeras vara i drift där under de 6 kommande åren.

Teleskopet VIS som Euclid bär med sig är vidvinklat med en 600-megapixelkamera och arbetar vid synliga våglängder(530–920  nm). Den kan se 10 miljarder år bakåt i tiden och mäta deformationen av galaxer, vilket är förvrängningen eller förändringen av en galaxs form. Till exempel kan förvrängning ske genom att galaxens ljus böjer sig runt ett tungt objekt i dess bana, och ger en felaktig bild av galaxen. Det är viktigt att veta galaxernas rätta form för att vi ska få en så korrekt karta av universum som möjligt. Vi kan inte se mörk materia men den påverkar universum med dess gravitation. Därför ska teleskopet också mäta ljusets böjning i universum för att ta reda på vart största delen av den mörka materian befinner sig. 

Teleskopet ska även mäta rödförskjutningen av galaxer och på så sätt kan vi få reda på exakt hur snabbt vårt universum expanderar. När ljus från en galax långt bort reser mot oss samtidigt som universum expanderar blir också ljusets våglängd längre eller “utdragen”. Då blir ljuset rödare i färgen eftersom rött ljus har den längsta våglängden(inom det synliga spektrumet). Genom att då undersöka hur mycket rödare ljuset har blivit kan vi då också få veta hur långt ljuset har rest. 

Mörk materia och mörk energi

Mörk energi och mörk materia har ingen direkt koppling till varandra. Mörk energi har en repulsiv kraft och tros finnas överallt, även i vakuum, vilket är varför andelen mörk energi i universum är stor. Under lång tid trodde man att energi var frånvarande i vakuum. När man upptäckte att expansionen accelererar ändrades detta och man kom fram till att det finns en liten mängd energi även i vakuum. Det är dock fortfarande en av de största mysterierna i vetenskapens värld, för vi vet inte varför energin finns där. 

Illustrerad av Signe Söderström

Mörk materia existerar precis som vanlig materia. Våra ögon och instrument kan dock inte se den, eftersom den inte avger någon elektromagnetisk strålning. Mörk materia påverkar indirekt universum genom gravitation. När vi simulerar hur universumet borde se ut med våran förståelse för materia så blir resultatet väldigt olikt verkligheten. Om vi istället lägger till mörk materia blir simuleringen lik vårt universum. Det finns fler bevis såsom att ljus beter sig som att något massivt finns i dess väg, vilket vi ser eftersom ljus böjer sig runt tunga objekt. 

Effekten av accelerationen av expansionen

Ljusets hastighet är konstant och ändlig, det är därför det tar tid för oss att se ljus från galaxer långt bort. I framtiden när universum har blivit mycket större kan avståndet mellan oss och galaxer runt omkring oss bli så långt att ljuset inte kan nå oss därifrån, vilket eliminerar intergalaktisk kommunikation och observation. Det är inte ens säkert att vi kommer kunna se våra närmsta galaxer och stjärnor i framtiden på grund av expansionen.

Det finns en teori om “The big rip”, vilket är att accelerationen av universums expansion till slut kommer leda till att allt går sönder. Stjärnor, planeter och sen själva atomerna. Till slut kommer det vara oändligt avstånd mellan allt när expansionen blir för snabb. Det sker när den mörka energin övervinner all energi som håller ihop universum. Detta kan dock bara hända om den teoretiska mörka energin existerar. 

Källor som användes i den här artikeln

https://www.wikiwand.com/en/Euclid_(spacecraft)#Instruments

https://www.wikiwand.com/sv/M%C3%B6rk_materia

https://www.space.com/8100-deformed-galaxies-confirm-universe-acceleration.html

https://www.wikiwand.com/en/Big_Riphttps://pixabay.com/sv/photos/vintergatan-plats-stj%C3%A4rnor-67504/

https://illvet.se/universum/stjarnor/spaar-av-mork-materia-upptackta-i-vintergatan

https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Euclid_overview

https://www.physics.uu.se/samverkan/fraga-en-forskare/fraga/?tarContentId=623822

https://www.rymdstyrelsen.se/upptack-rymden/bloggen/2023/05/euclid-ska-studera-universums-morka-vrar/