Choć Misja Euclid jest na wskroś europejska, Europejska Agencja Kosmiczna zdecydowała się na start z amerykańskiego kosmodromu na przylądku Canaveral na Florydzie. Nie bez powodu – to kwestia warunków pogodowych oraz nieco lepszego położenia amerykańskiego lotniska dla rakiet niż jego europejskiego odpowiednika w Gujanie Francuskiej. Start stamtąd – na pokładzie prywatnej rakiety Falcon 9 należącej do spółki SpaceX był również znacznie tańszy niż skorzystanie z rakiet od lat wykorzystywanych w europejskich misjach.

Europejski teleskop od ciemnej materii

Teleskop Euklidesa – nawiązujący nazwą do starogreckiego ojca geometrii – wpisuje się w niepisaną zasadę, aby teleskopy kosmiczne otrzymywały imiona ludzi, którzy wpłynęli na badania kosmosu i rozwój ludzkości (stąd właśnie nazwy amerykańskich teleskopów – Teleskop Hubble’a, Amerykanina, który jako pierwszy odkrył, że widoczne na niebie mgławice są tak naprawdę galaktykami leżącymi daleko poza naszą własną, a także że im są dalej, tym szybciej się od nas oddalają, czy Teleskop Jamesa Webba, nazwany imieniem drugiego szefa NASA, który odpowiadał za program Apollo, a więc m.in. za lądowanie człowieka na Księżycu). Euklides, choć często spoglądał w niebo, zajmował się geometrią raczej przyziemnie, a jego dzieła przez setki lat pomagały tysiącom kartografów w przygotowywaniu dokładnych map. Przygotowanie dokładnej mapy to jedno z zadań lecącego na odległość 1,5 mln kilometrów od Ziemi teleskopu.

Euclid w ciągu najbliższych sześciu lat ma stworzyć mapę miliardów galaktyk znajdujących się w promieniu 10 mld lat świetlnych oraz ukazać ich ewolucję w czasie minionych miliardów lat. To wyzwanie, z którym z Ziemi nie mieliśmy szansy poradzić sobie nigdy – choćby dlatego, że światło odległych galaktyk jest zbyt słabe, żeby je z Ziemi dostrzec nawet przez najsilniejsze teleskopy.
Jednak podstawową misją kosmicznego Euklidesa jest znalezienie ciemnej materii i ciemnej energii. Istnienie obu widzimy poprzez ich oddziaływanie na nasz materialny i jak najbardziej widzialny Wszechświat.

Ciemna materia, choć jej nie widać, ani w żaden sposób nie wchodzi w interakcje z widzialną materią, z której jesteśmy zbudowani (podobnie jak planety, gwiazdy czy galaktyki), wpływa na naszą rzeczywistość w makroskali poprzez grawitację. To dzięki ciemnej materii galaktyki nie rozpadają się, a niektóre w ogóle powstają. Co więcej, choć niewidoczna ciemna materia stanowi 95 proc. masy całego Wszechświata – miliardy galaktyk (zawierających średnio po kilkaset miliardów gwiazd każda), połączonych w supergromady galaktyk to ledwie 5 proc. całej masy Wszechświata.

Odnaleźć nieuchwytne

Choć za – łącznie – kilkanaście miliardów dolarów zbudowano cztery wielkie naziemne obserwatoria, których zadaniem było złapanie cząstek ciemnej materii, dotychczas to się nie udało – nie zaobserwowano ani jej cząstek, ani śladów, jakie mogłyby zostawić, przelatując na wskroś przez Ziemię.

Jednak – choć grawitacyjnie ciemnej materii jest na tyle dużo, że Wszechświat powinien zapaść się pod własnym ciężarem – nasza czasoprzestrzeń nieustannie się rozszerza. Wydaje się, że im dalej od nas, rozszerzanie się Wszechświata przybiera na prędkości.
Kiedy z problemem zetknęli się pierwsi kosmolodzy, czyli astronomowie wyspecjalizowani w ewolucji Wszechświata w makroskali, Albert Einstein stworzył tzw. stałą kosmologiczną o określonej wartości, dzięki której wyliczenia matematyczne dotyczące całej przestrzeni, która powstała w Wielkim Wybuchu, zaczęły się zgadzać. Z czasem ustalono, że to, co Einstein nazywał stałą kosmologiczną, jest tak naprawdę właśnie ciemną energią – ciemną, bo w przeciwieństwie do normalnej energii jest energią… ujemną. Działającą m.in. w taki sposób, że coraz mocniej i coraz szybciej rozpycha nasz Wszechświat.

– To jest jeden z największych nierozwiązanych problemów współczesnej fizyki. Myślimy, że rozumiemy jedynie 5 proc. Wszechświata: masę, którą widzimy, gwiazdy, planety, galaktyki. Reszta, 95 proc., to wciąż dla nas enigma. Mamy nadzieję, że ta misja posunie tę wielką granicę współczesnej fizyki naprzód. Sprawa podobnie ma się z ciemną energią – mówiła w dniu startu sondy Euclid Carole Mundell, dyrektor naukowa ESA.

Dane dostępne dla wszystkich

– Zebrane przez misję Euklides dane zostaną upublicznione, aby społeczność naukowa mogła z nich skorzystać, podążając za około 2600 naukowcami z mniej więcej 15 krajów, którzy są członkami Konsorcjum Euclid. Dzięki trójwymiarowej mapie teleskop pozwoli na precyzyjne pomiary rozmieszczenia galaktyk i ekspansji Wszechświata. Z tych obserwacji ciemna materia i ciemna energia zostaną wydedukowane „pośrednio” – wyjaśnia szef misji Euclid w ESA Giuseppe Racca.

Ale misja ma także całkiem silny polski akcent – w budowie sondy i jej oprogramowania wzięły udział Polska Agencja Kosmiczna oraz kilka nadwiślańskich firm sektora kosmicznego, które podpisały kontrakty na łączną wartość ponad 3,24 mln euro.

Misja Euclid będzie pracować przez najbliższe sześć lat – później prawdopodobnie zostanie wyłączona.

Tekst pochodzi z 29 (1799) numeru „Tygodnika Solidarność”.