Euclid 公布数据宝藏，揭示 Deep Fields 的惊鸿一瞥

19/03/2025 46163 views 127 likes

ESA / Science & Exploration / Space Science / Euclid

2025年3月19日，欧洲航天局的 Euclid 任务发布了其首批巡天数据，包括其 Deep Fields 的预览。在这里，成千上万种不同形状和大小的星系占据中心舞台，并展示了它们在宇宙网络中的大规模组织结构。

Play $video.data_map.short_description.content Euclid is back – 26 million galaxies and counting Access the video

此次数据发布覆盖了天空中的巨大区域，包含三个镶嵌图，还包括众多的星系团、活动星系核和瞬变现象，以及通过人工智能和公民科学相结合的努力编制的对超过 380,000 个星系和 500 个引力透镜候选体的首次分类调查。所有这些都为黑暗宇宙侦探 Euclid 通过其丰富的数据集解决的广泛主题奠定了基础。

“Euclid 再次证明了自己是终极发现机器。它正在最大规模地调查星系，使我们能够探索我们的宇宙历史和塑造我们宇宙的无形力量，” ESA 科学主管 Prof. Carole Mundell 说。

“随着Euclid 巡天首批数据的发布，我们正在解锁一个信息宝库，供科学家们深入研究并解决现代科学中最有趣的问题。 通过这一点，ESA 正在履行其为子孙后代实现科学进步的承诺。”

Location of Euclid Deep Fields on Gaia and Planck sky map Location of Euclid Deep Fields on Gaia and Planck sky map

Euclid 已经探测了天空中的三个区域，它最终将在那里提供其任务中最深入的观测。 仅在一周的观测中，到目前为止每次扫描一个区域，Euclid 已经发现了 2600 万个星系。 其中最远的距离我们高达 105 亿光年。

这些区域还包含少量可以看得更远的明亮类星体。 在未来几年，Euclid 将数十次经过这三个区域，捕获更多遥远的星系，到 2030 年名义任务结束时，这些区域将真正变得“深邃”。

但是，对 63 平方度天空的首次一瞥（相当于 300 多个满月面积）已经令人印象深刻地预览了 Euclid 完成任务时其宏伟宇宙地图集的规模。 该地图集将以这种高质量的细节覆盖整个天空的三分之一 - 14000 平方度。

在 Euclid 的 Deep Fields 中追踪宇宙网络

Euclid Deep Field South, 16x zoom Euclid Deep Field South, 16x zoom

“令人印象深刻的是，对 Deep Field 区域的一次观测已经为我们提供了大量数据，可用于天文学中的各种目的：从星系形状到强透镜、星团和恒星形成等等，”ESA 的Euclid项目科学家 Valeria Pettorino 说。 “在 Euclid 的六年任务中，我们将观测每个 Deep Field 30 到 52 次，每次都提高我们看到这些区域的分辨率，以及我们设法观测到的物体的数量。 想象一下等待着我们的发现。”

Euclid Deep Field South, 70x zoom Euclid Deep Field South, 70x zoom

为了回答它旨在解决的谜团，Euclid 使用其高分辨率成像可见仪器（VIS），同时其近红外仪器（NISP）对于解开星系距离和质量至关重要，从而非常精确地测量数十亿个星系的各种形状和分布。 新图像已经展示了数十万个星系的这种能力，并开始暗示这些星系在宇宙网络中的大规模组织。 这些普通物质和暗物质的细丝贯穿宇宙，并从中形成和演化出星系。 这是拼图中不可或缺的一部分，有助于理解暗物质和暗能量的神秘本质，它们共同构成了宇宙的 95%。

“只有当 Euclid 完成其整个巡天时，才能充分发挥 Euclid 从宇宙网络的大规模结构中了解更多关于暗物质和暗能量的潜力。 然而，这第一次数据发布的数量已经为我们提供了一个独特的机会，可以初步了解星系的大规模组织，我们可以用它来了解更多关于星系随时间的形成，” Euclid Consortium 科学家兼数据处理专家 Clotilde Laigle 说，她位于法国巴黎天体物理研究所。

Euclid’s view of the Cat’s Eye Nebula Euclid’s view of the Cat’s Eye Nebula

人类和 AI 对超过 380 000 个星系进行分类

预计 Euclid 将在六年内捕获超过 15 亿个星系的图像，每天发送回大约 100 GB 的数据。 如此庞大的数据集创造了令人难以置信的发现机会，但在搜索、分析和编目星系方面也带来了巨大的挑战。 人工智能 (AI) 算法的进步，加上数千名人类公民科学志愿者和专家，正在发挥关键作用。

“在如何处理天文学中的大规模巡天方面，我们正处于关键时刻。 为了充分利用 Euclid 的庞大数据集，AI 是我们过程中一个基本且必要的组成部分，” Euclid Consortium 科学家 Mike Walmsley 说，他位于加拿大多伦多大学，在过去十年中一直积极参与天文深度学习算法的研究。

“我们正在构建工具并提供测量结果。 这样，我们可以在几周内提供最前沿的科学，而过去分析此类大型巡天需要数年时间，”他补充道。

这项工作的一个重要里程碑是对超过 380,000 个星系的第一个详细目录，这些星系已根据螺旋臂、中心棒和推断合并星系的潮汐尾等特征进行分类。 该目录由“Zoobot”AI 算法创建。 去年在 Galaxy Zoo 上进行了一场为期一个月的强化活动期间，9976 名人类志愿者共同努力，通过对 Euclid 图像进行分类来教 Zoobot 识别星系特征。

Galaxies in different shapes captured by Euclid Galaxies in different shapes captured by Euclid

今天发布的第一个目录仅占 Euclid 寿命内预计成像的类似分辨率的星系总数的 0.4%。 最终目录将呈现比以往测量的星系至少多一个数量级的详细形态，帮助科学家回答诸如螺旋臂如何形成以及超大质量黑洞如何增长等问题。

“我们正在由内而外地观察星系，从它们的内部结构如何控制它们的演化到外部环境如何塑造它们随时间的转变，”Clotilde 补充道。

“Euclid 是一个数据金矿，其影响将是深远的，从星系演化到该任务的更宏大的宇宙学目标。”

引力透镜发现引擎

来自遥远星系的光在朝我们传播时，会受到前景中普通物质和暗物质的弯曲和扭曲。 这种效应称为引力透镜，Euclid 使用它来揭示暗物质在宇宙中的分布方式。

当扭曲非常明显时，它被称为“强透镜”，这可能会导致爱因斯坦环、弧和多重成像透镜等特征。

使用 AI 模型进行初始扫描，然后进行公民科学检查、专家审查和建模，今天发布了 500 个星系 - 星系强透镜候选体的第一个目录，其中几乎所有候选体都是以前未知的。 当一个前景星系及其暗物质晕充当透镜时，会发生这种类型的透镜，扭曲了沿视线朝向 Euclid 的背景星系的图像。

Strong gravitational lenses captured by Euclid Strong gravitational lenses captured by Euclid

在这些模型的帮助下，Euclid 将在计划于 2026 年底发布的主要宇宙学数据中捕获约 7000 个候选者，并在任务结束时捕获约 100 000 个星系 - 星系强透镜，比目前已知的多约 100 倍。

Euclid 还将能够测量“弱”透镜，即背景源的扭曲要小得多。 只有通过以统计方式分析大量星系才能检测到这种细微的扭曲。 在未来几年，Euclid 将测量数十亿个星系在 100 亿年宇宙历史中的扭曲形状，从而提供我们宇宙中暗物质分布的 3D 视图。

“由于其前所未有的巡天能力，Euclid 正在非常迅速地覆盖越来越大的天空区域，”ESA 的 Euclid 任务经理 Pierre Ferruit 说，他位于 ESA 的欧洲空间天文中心 (ESAC)，ESAC 位于西班牙，天文科学档案馆的所在地，Euclid 的数据将在那里提供。

“此次数据发布突出了我们通过将 Euclid、AI、公民科学和专家的优势结合到一个发现引擎中而拥有的巨大潜力，这将对于处理 Euclid 返回的大量数据至关重要。”

致编辑的说明

截至 2025 年 3 月 19 日，Euclid 已经观测到大约 2000 平方度，约占总巡天区域（14 000 平方度）的 14%。 三个 Deep Field 共同组成 63.1 平方度。

Euclid 的“快速”发布（例如 3 月 19 日的发布）是选定区域的发布，旨在展示后续主要数据发布中预期的数据产品，并允许科学家们锐化其数据分析工具以做准备。 该任务的第一个宇宙学数据将于 2026 年 10 月发布给社区。 在 2026 年的发布中将包括对 Deep Field 位置的额外、多次扫描中积累的数据。

现在可以在 ESASky 中探索三个 Deep Field 预览，从 3 月 19 日欧洲中部时间 12:00 开始：

2025 年 3 月 19 日的数据发布在多篇科学论文中进行了描述，这些论文尚未经过同行评审过程，但将提交给《天文学与天体物理学》杂志。 这些论文的预印本可从 3 月 19 日欧洲中部时间 12:00 起在此处获得。

在此处查找有关数据发布的更多详细信息。

关于 Euclid

Euclid 于 2023 年 7 月发射，并于 2024 年 2 月 14 日开始其常规科学观测开始。 在 2023 年 11 月[（https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Euclid</Science_Exploration/Space_Science/Euclid/Euclid_s_first_images_the_dazzling_edge_of_darkness）]和 2024 年 5 月[（https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Euclid</Science_Exploration/Space_Science/Euclid/ESA_s_Euclid_celebrates_first_science_with_sparkling_cosmic_views）]，世界首次看到了 Euclid 图像的质量，并在 2024 年 10 月[（https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Euclid</Science_Exploration/Space_Science/Euclid/Zoom_into_the_first_page_of_ESA_Euclid_s_great_cosmic_atlas）]发布了其宇宙大地图的第一部分。

Euclid 是一个欧洲任务，由 ESA 构建和运营，并得到了其成员国和 NASA 的贡献。 Euclid Consortium 由来自 15 个欧洲国家、美国、加拿大和日本的 300 个机构的 2000 多名科学家组成，负责提供科学仪器和科学数据分析。 ESA 选择 Thales Alenia Space 作为卫星及其服务舱的首席承包商，并选择 Airbus Defence and Space 开发有效载荷舱，包括望远镜。 NASA 提供了近红外光谱仪和光度计 NISP 的探测器。 Euclid 是 ESA Cosmic Vision Programme 中的一项中级任务。

联系方式 ESA Media relationsmedia@esa.int