ENGINEERINGNET.BE - Euclid meet de enorme verscheidenheid aan vormen en de verdeling van miljarden sterrenstelsels zeer nauwkeurig.
Hiervoor gebruikt het zijn optische instrument voor beeldvorming met hoge resolutie, terwijl zijn nabij-infraroodinstrument essentieel is voor het ontrafelen van afstanden en massa's van sterrenstelsels.
De telescoop zal naar verwachting in zes jaar tijd het beeld vastleggen van miljarden sterrenstelsels, waarbij het elke dag circa 100 GB aan data terugstuurt. "AI is een noodzakelijk onderdeel van ons proces om de enorme dataset van Euclid te benutten", zegt onderzoeker Mike Walmsley van de Universiteit van Toronto, die betrokken is bij astronomische deep learning-algoritmen.
"We bouwen de tools en leveren de metingen aan. Zo kunnen we binnen enkele weken geavanceerde wetenschap leveren, terwijl dat in het verleden vaak jaren kostte."
Een belangrijke mijlpaal is deze eerste gedetailleerde catalogus van ruim 380.000 sterrenstelsels, die zijn geclassificeerd op basis van kenmerken zoals spiraalarmen, centrale balken en ‘tidal tails’ die samensmeltende sterrenstelsels aantonen. De catalogus is gemaakt door het AI-algoritme 'Zoobot'.
De catalogus vertegenwoordigt slechts 0,4% van het totaal aantal sterrenstelsels met een vergelijkbare resolutie dat naar verwachting tijdens de missie van Euclid in beeld zal worden gebracht. De uiteindelijke catalogus zal de gedetailleerde morfologie presenteren van ten minste een orde van grootte meer sterrenstelsels dan ooit eerder is gemeten.
Licht dat vanuit verre sterrenstelsels naar ons toe komt, wordt afgebogen en vervormd door normale en donkere materie op de voorgrond. Dit lens-effect is een van de instrumenten die Euclid gebruikt om te onthullen hoe donkere materie in het heelal is verdeeld.
Wanneer de vervormingen heel duidelijk zijn, is er sprake van 'sterke lenswerking', wat kan resulteren in Einstein-ringen, bogen en lenzen met meerdere afbeeldingen.
Met behulp van een eerste analyse door AI-modellen, gevolgd door burgerwetenschap, deskundige doorlichting en modellering, wordt nu ook een eerste catalogus van 500 sterke ‘sterrenstelsel-sterrenstelsel’ lens-kandidaten vrijgegeven, die bijna allemaal voorheen onbekend waren.
Dit type lenswerking vindt plaats wanneer een voorgrondstelsel en zijn halo van donkere materie als een lens fungeren, waardoor het beeld van een achtergrondsterrenstelsel langs de gezichtslijn naar Euclid wordt vervormd.
Met behulp van deze modellen zal Euclid zo'n 7000 kandidaten vastleggen in de grote publicatie van kosmologische data die gepland staat voor eind 2026. Tegen het einde van de missie zal Euclid ongeveer 100.000 sterke zwaartekrachtlenzen hebben vastgelegd, ongeveer 100 keer meer dan momenteel bekend.
Euclid is ontworpen om 'zwakke' lenzen te meten, waarbij de vervormingen van achtergrondbronnen veel kleiner zijn. Dergelijke subtiele vervormingen kunnen alleen worden gedetecteerd door grote aantallen sterrenstelsels op een statistische manier te analyseren.
In de komende jaren zal Euclid de vervorming van ruim 1,5 miljard sterrenstelsels over 10 miljard jaar kosmische geschiedenis meten, en zo een 3D-beeld geven van de verdeling van donkere materie in het heelal.
