انتشار اولیهٔ داده‌های Euclid نوری بر تکامل کهکشان‌ها می‌تابد
تلسکوپ فضایی Euclid متعلق به ESA، بیش از یک سال است که در فضا حضور دارد و به بررسی عمیق‌ترین رازهای کیهان می‌پردازد. این رصدخانه با مشاهدهٔ ساختارهای کیهانی تا فاصلهٔ ۱۰ میلیارد سال نوری، قصد دارد تکامل جهان را نقشه‌کشی کند، تأثیر انرژی تاریک را محدود سازد و مورفولوژی کهکشان‌ها را بررسی نماید. در مورد کهکشان‌ها، Euclid سعی می‌کند به این سؤال پاسخ دهد که چرا جهان این‌چنین تنوعی از کهکشان‌ها را در بر دارد، که بر پایهٔ اندازه، شکل و رنگ‌هایشان توصیف می‌شوند.
ستاره‌شناسان مدت‌هاست که به این سؤال می‌اندیشند که آیا مورفولوژی‌های مختلف کهکشان‌ها به هم مرتبط‌اند و چه سازوکارهای تکاملی مسئول این روابط هستند. از زمان انتشار اولین نسخهٔ سریع داده‌ها (Q1) که در مارس اتفاق افتاد، ستاره‌شناسان اکنون فهرستی شامل بیش از یک میلیون کهکشان بزرگ در اختیار دارند که می‌تواند به پاسخ به این سؤالات کمک کند. به همراه همکاران خود، ماکسیمیلیان فابریسیوس و رُبرتو ساگلیا از مؤسسهٔ ماکس پلنك فیزیک فرازمینی (MPE) تحقیقی انجام دادند که برخی پدیده‌های نجومی غیرعادی را شناسایی کرده و به روشن شدن چگونگی تکامل کهکشان‌ها در جهان ما می‌انجامد.
یک قرن مطالعهٔ کهکشان‌ها به ستاره‌شناسان درک عمیقی از تنوع آن‌ها در جهان ما بخشید که منجر به پیدایش نظام‌های طبقه‌بندی مانند توالی هابل (معروف به «چنگال مورفولوژیک») شد. این سیستم کهکشان‌ها را بر پایهٔ شکل‌شان به چهار نوع تقسیم می‌کند: بیضوی، عدسی، مارپیچی و نامنظم. همزمان، دانشمندان از دسته‌بندی‌های دیگری چون کوتوله، فعال و «غبارآلود» برای توصیف رنگ‌ها و ترکیب‌های شیمیایی استفاده می‌کنند. بر اساس این نظام، کهکشان‌ها زندگی خود را به عنوان سامانه‌های دیسکی، آبی و در حال تشکیل ستاره آغاز می‌کنند، سپس به مارپیچی تکامل می‌یابند و نهایتاً با دیگر سامانه‌ها ترکیب می‌شوند تا کهکشان‌های بیضوی تشکیل دهند.
همزمان با خنثی شدن منابع گاز و غبار تشکیل‌دهندهٔ ستارگان و خروج ستارگان بزرگ از دنبالهٔ اصلی خود به سمت ستارگان قرمز، کهکشان‌ها تاریک‌تر، سرخ‌تر و غبارآلودتر می‌شوند. تعیین نحوهٔ عبور کهکشان‌ها از این مسیر تکاملی و تأثیر محیط اطرافشان (چه به‌تنهایی و چه در خوشه‌های عظیم) بر شکل و سرنوشت نهایی آن‌ها، تا کنون پاسخی نیافته است. به‌دلیل میدان دید وسیع و اپتیک‌های تیز Euclid (که با مشارکت قابل‌توجهی از MPE ساخته شده‌اند) (https://www.mpe.mpg.de/7756075/news20210929)، این تلسکوپ فضایی توانست در تنها سال نخست خود، بیش از ۱٫۲ میلیون کهکشان بزرگ را با عمق و وضوح استثنایی تصویر‌برداری نماید.
*«چنگال مورفولوژیک» طبقه‌بندی کهکشان‌ها، بازآفرینی شده با استفاده از تصاویر با وضوح بالا از Euclid در انتشار دادهٔ Q1. © ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA، نمودار توسط J.-C. Cuillandre، L. Quilley، F. Marleau*
در حالی که انتشار Q1 تنها حدود ۶۳ درجهٔ مربعی از تصاویر و فهرست‌ها (حدود ۰٫۵ ٪ از مجموع داده‌های مأموریت شش‌ساله) را پوشش می‌دهد، این داده‌ها پیشاپیش دامنه‌ای شگفت‌انگیز از مطالعات را امکان‌پذیر ساخته‌اند که توانمندی‌های Euclid را نشان داده و پدیده‌های نجومی نادری را آشکار نموده‌اند. هنگام بررسی داده‌های Q1، فابریسیوس و رُبرتو ساگلیا صدها کهکشان از نوع اولیه شناسایی کردند که هسته‌های ثانویه‌ای داشته‌اند؛ هسته‌هایی که می‌توانند بذرهای زوج‌های آیندهٔ سیاهچاله‌های مافوق‌جرم (SMBH) باشند. فابریسیوس در بیانیهٔ مطبوعاتی MPE می‌گوید:
Euclid ترکیبی بی‌سابقه از دقت و پوشش آسمانی ارائه می‌دهد — آن تمام آسمان فراکهکشانی را نقشه‌برداری خواهد کرد. برای اولین بار، می‌توانیم به‌صورت سیستماتیک بررسی کنیم که شکل‌ها و ساختارهای مرکزی کهکشان‌ها چگونه با تاریخچهٔ شکل‌گیری آن‌ها در مقیاس‌های واقعی کیهانی مرتبط هستند.
سیاهچاله‌های بسیار جرم‌دار در مرکز کهکشان‌های بیضوی غول‌پیکر قرار دارند و تصور می‌شود که عمدتاً از طریق ادغام با سایر سیاهچاله‌های مافوق‌جرم رشد می‌کنند. با شناسایی و تحلیل هسته‌های ثانویه، Euclid این امکان را برای ما فراهم می‌کند تا بررسی کنیم این سیاهچاله‌های عظیم چگونه به رشد خود ادامه می‌دهند — و چگونه این رشد بر کهکشان‌های میزبانشان تأثیر می‌گذارد.
در مطالعهٔ دیگری که توسط کنسرسیوم Euclid رهبری می‌شد، به‌همراه دکتر کریستوف ساولدر (پسادکتر در MPE)، ستاره‌شناسان جمعیتی نادر از ۶۵ کهکشان را شناسایی کردند که خطوط انتشار به شدت یونیزه نشان می‌دهند. این امضاها معمولاً با پدیده‌های افراطی مانند هستهٔ فعال کهکشانی (کواسارها)، بادهای قوی ستاره‌ای (موج‌های شوکی) و ستارگان عظیم که لایه‌های بیرونی خود را از دست داده‌اند (ستارگان ولفرایت) ارتباط دارند. این یافته‌ها و سایر نتایج منتشر شده توسط کنسرسیوم Euclid، بینش‌های حیاتی دربارهٔ چگونگی هم‌پیوستگی کهکشان‌ها، مکانیزم‌های بازخورد انرژی‌زا و عوامل دیگر شکل‌دهنده به تکامل آن‌ها فراهم می‌کنند.
به‌دلیل حساسیت بالای خود، Euclid همچنین نشان می‌دهد که رایج‌ترین نوع کهکشان‌ها در جهان، کهکشان‌های کوتوله هستند؛ که معمولاً به‌خاطر کم‌نور بودن، مطالعهٔ دقیقشان دشوار بود. بینش عمومی بر این است که کهکشان‌های مارپیچی بزرگ از ادغام کهکشان‌های کوتوله شکل می‌گیرند، همان‌طور که تعامل راه‌شیری با همسایگان نزدیک و کوچک خود — ابرهای کوچک و بزرگ مجاریک (SMC/LMC) و کهکشان کوتولهٔ سگ‌ماجر — نشان می‌دهد. Euclid در حال حاضر نکات جالبی دربارهٔ این ساختارها آشکار می‌کند، از جمله مورفولوژی‌هایشان (۵۸ ٪ بیضوی، ۴۲ ٪ نامنظم) و حضور هسته‌های آبی فشرده یا خوشه‌های ستاره‌ای در برخی از آن‌ها.
پس از اتمام مأموریت شش‌سالهٔ nominal Euclid، انتظار می‌رود که اطلاعات بسیار بیشتری دربارهٔ دینامیک‌های شکل‌گیری کهکشان‌ها فراهم کند، از جمله نحوهٔ پیدایش ستارگان جدید، تعاملات و برخوردهای کهکشانی، و چگونگی شکل‌گیری سیاهچاله‌ها و تأثیر آن‌ها بر فرآیند تشکیل ستارگان.
مطالعهٔ بیشتر: MPE