在2025年3月19日，欧洲航天局的Euclid任务发布了第一批调查数据，包括深场的预览。在这里，数十万颗形状和大小各异的星系占据中心舞台，展示出它们在宇宙网中的大规模组织的一瞥。
该数据发布涵盖了天空中三个巨大的区域，包含了许多星系团、活动星系核和瞬态现象，以及通过结合人工智能和公民科学努力编制的38万个星系和500个引力透镜候选者的首次分类调查。所有这些为黑暗宇宙侦探Euclid使用其丰富数据集要解决的广泛主题奠定了基础。
“Euclid再次证明自己是终极发现机器。它正在对星系进行最宏大的测量，使我们能够探索我们的宇宙历史以及塑造我们宇宙的隐形力量，”欧洲航天局科学主任Carole Mundell教授说。
“随着Euclid调查的第一批数据的发布，我们打开了一份供科学家深入研究的宝贵信息宝藏，解决一些现代科学中最有趣的问题。通过这一点，欧洲航天局正在履行其为未来几代人推动科学进步的承诺。”
**在Euclid的深场中描绘宇宙网**
Euclid已经勘测出天空中三个区域，最终将在这里提供其任务的最深观察。在仅仅一周的观察中，截至目前对每个区域进行了一次扫描，Euclid已经发现了2600万颗星系。其中最远的星系距离我们达到105亿光年。该区域还包含了一小部分明亮的类星体，它们可以在更远处看到。在未来的几年中，Euclid将在这三个区域重复观测数十次，捕捉到更多遥远的星系，使这些区域在2030年名义任务结束时真正“深邃”。
但是，63平方度的天空的初步观察，即超过300倍满月的相等面积，已经对Euclid的宏大宇宙图谱完成时的规模给出了令人印象深刻的预览。这个图谱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。
“仅一次对深场区域的观察就为我们提供了丰富的数据，这些数据可以用于天文学中的各种目的：从星系形状到强引力透镜、星系团和恒星形成等等，”欧洲航天局Euclid项目科学家Valeria Pettorino说。“我们将在Euclid的六年任务中对每个深场观察30至52次，每次都提高我们对这些区域的解析度，以及我们能够观察到的天体数量。想想等待我们的发现吧。”
为了回答其设计所面临的谜团，Euclid用其高分辨率成像可见光仪器（VIS）非常精确地测量数十亿颗星系的形状多样性和分布，而其近红外仪器（NISP）对于揭开星系的距离和质量至关重要。这些新图像已经展示了这种能力，覆盖数十万颗星系，并开始暗示这些星系在宇宙网中的大规模组织。这些普通物质和暗物质的细丝穿梭于宇宙之中，正是它们形成并演化了星系。这是理解暗物质和暗能量神秘本质的重要组成部分，二者似乎共同构成了宇宙的95%。
“Euclid从宇宙网的大规模结构中学习更多关于暗物质和暗能量的信息的全部潜力，只有在完成其整个调查后才能达到。然而，这第一批数据发布的体量已经为我们提供了一次独特的初步观察星系的大规模组织，我们可以用它来了解星系随着时间的推移的形成，”位于法国巴黎天体物理研究所的Euclid联盟科学家和数据处理专家Clotilde Laigle说。
**人类和人工智能分类超过38万个星系**
Euclid预计在六年内捕捉超过15亿颗星系的图像，平均每天发送大约100 GB的数据。这么庞大的数据集创造了惊人的发现机会，但在搜索、分析和编目星系时面临巨大挑战。人工智能（AI）算法的进步，加上数千名公民科学志愿者和专家，发挥了关键作用。
“我们正处于天文学大规模调查的一次关键时刻。AI是我们流程中基本且必要的一部分，以充分利用Euclid庞大的数据集，”来自加拿大多伦多大学的Euclid联盟科学家Mike Walmsley说，他在过去十年中深度参与了天文学的深度学习算法。
“我们不仅在构建工具，还在提供测量。通过这种方式，我们可以在几周内交付前沿科学，而不再是过去分析这种规模大调查需要的多年过程，”他补充道。
这一努力的一个重大里程碑是超过38万个星系的第一份详细目录，这些星系根据螺旋臂、中央条和推测合并星系的潮汐尾等特征进行了分类。该目录是由“Zoobot”人工智能算法创建的。在去年的Galaxy Zoo密集为期一个月的活动中，9976名人类志愿者共同工作，教Zoobot通过分类Euclid图像来识别星系特征。
今天发布的第一份目录仅代表预计在Euclid的生命周期内成像的类似分辨率星系总数的0.4%。最终的目录将展示至少数量级多于以往测量的星系的详细形态，帮助科学家解决如螺旋臂如何形成以及超大质量黑洞如何生长等问题。
“我们从内部到外部观察星系，从它们的内部结构如何决定其演化到外部环境如何塑造它们随着时间的变化，”Clotilde补充道。
“Euclid是一座数据宝库，其影响将是深远的，从星系演化到任务的更宏观宇宙学目标。”
**引力透镜发现引擎**
来自遥远星系的光在前景中被正常和暗物质弯曲和扭曲。这种效应称为引力透镜，这是Euclid用来揭示暗物质在宇宙中如何分布的工具之一。
当扭曲非常显著时，被称为“强透镜”，这可能导致爱因斯坦环、弧形和多个成像镜头等特征。
通过AI模型的初步扫描，随后进行公民科学检查、专家审核和建模，今天发布了第一份500个星系-星系强透镜候选者的目录，这其中几乎所有的在此之前都是未知的。这种类型的透镜发生在前景星系及其暗物质光晕作为透镜时，扭曲了向Euclid视线方向的背景星系的图像。
借助这些模型，欧几里得将在计划于2026年底进行的主要宇宙学数据发布中捕获约7000个候选者，并在任务结束时达到大约100,000个星系-星系强透镜，约是目前已知数量的100倍。
欧几里得还将能够测量“弱”透镜现象，当背景源的变形要小得多时。这种微妙的变形只能通过以统计方式分析大量星系来检测。在未来几年，欧几里得将测量数十亿星系在100亿年宇宙历史中的变形形状，从而提供我们宇宙中暗物质分布的三维视图。
“感谢其前所未有的调查能力，欧几里得正迅速覆盖越来越大的天空区域，”截至西班牙欧美空间天文中心（ESAC）的欧几里得任务经理皮埃尔·费鲁伊特说，那里是欧几里得数据将被提供的天文学科学档案的所在地。
“此次数据发布突显了我们结合欧几里得、人工智能、公民科学和专家的优势形成一个单一发现引擎的巨大潜力，这在处理欧几里得返回的庞大数据量时将至关重要。”
备注
截至2025年3月19日，欧几里得已经观测了约2000平方度，约占总调查区域（14000平方度）的14%。这三个深场的总面积为63.1平方度。
欧几里得的“快速”发布，例如3月19日的发布，涉及精选区域，旨在展示后续主要数据发布中预期得到的数据产品，并让科学家们在准备阶段磨练数据分析工具。该任务的首个宇宙学数据将于2026年10月发布。对深场位置额外多次观测累积的数据将包括在2026年的发布中。
关于欧几里得
欧几里得于2023年7月发射，并于2024年2月14日开始常规科学观测。2023年11月和2024年5月，世界首次看到了欧几里得图像的质量，2024年10月发布了其伟大宇宙地图的第一部分。
欧几里得是一项欧洲任务，由欧洲航天局（ESA）建造和操作，同时得到其成员国和美国国家航空航天局（NASA）的贡献。欧几里得联盟由来自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选择泰雷兹阿莱尼亚航天公司作为卫星及其服务模块的总承包商，同时选择空客国防与航天公司开发有效载荷模块，包括望远镜。NASA提供了近红外光谱仪和光度计的探测器，即NISP。欧几里得是ESA宇宙愿景计划中的一项中型任务。
欧几里得相关出版物
