אתמול (שבת), בשעה 18:12 לשעון ישראל, משגר של חברת ספייס אקס מסוג פלקון 9 שיגר בהצלחה את טלסקופ החלל האירופי אוקלידס. 41 דקות לאחר השיגור הפלקון 9 שחרר את מטענו בחלל, ואילו השלב הראשון של המשגר הרב-שלבי נחת בהצלחה על אסדה באוקיינוס האטלנטי, כשהוא מוכן לתדלוק ולשיגור נוסף.
טלסקופ החלל אוקלידס, משימת דגל של סוכנות החלל האירופית (ESA), ינסה לשפוך אור על "היקום האפל". ככלל, היקום שלנו מורכב מ-4.9% חומר רגיל – שמרכיב את כל היקום הנראה, מהגלקסיות הגדולות ביותר ועד לאטום הבודד – לצד 26.8% חומר אפל ו-68.3% אנרגיה אפלה בלתי נראים. מדענים מסיקים את קיומו של החומר האפל מהשפעתו הכבידתית על החומר הרגיל ואת קיומה של האנרגיה האפלה מהאופן שבו התפשטות היקום מאיצה – אבל איננו יודעים מהם בפועל.
אוקלידס נמצא כעת בדרכו הארוכה לנקודת לגרנז' 2 שבין השמש לכדור הארץ, אל האזור שבו נמצא טלסקופ החלל ג'יימס ווב במרחק של כ-1.5 מיליון ק"מ. נקודות לגרנז' הן אזורים מאוזנים יחסית מבחינת ההשפעה הכבידתית בין עצמים גדולים – כמו השמש והארץ. בנקודה שכזו, עצם קטן כמו טלסקופ יכול להישאר יציב בהשקעה מינימלית של דלק. אוקלידס צפוי להגיע ליעדו בתוך חודש, ולאחר מכן לעבור תקופת כיול בת כחודשיים לפני שיהפוך למבצעי.
1.5 מיליארד גלקסיות ב-6 שנים
אוקלידס, שעלה כ-1.4 מיליארד יורו, הוא טלסקופ חלל בקוטר 1.2 מטרים – מחצית מקוטר טלסקופ החלל האבל – שמצלם בתחומי האור הנצפה והתת-אדום הקרוב. שלא כמו האבל וג'יימס ווב, אוקלידס לא מתמחה בצילום עצמים בודדים בדיוק רב, אלא בצילום בשדה רחב: שדה הראייה של אוקלידס הוא כמחצית מקוטר הירח המלא, מה שיאפשר לו לצלם אלפי גלקסיות בפריים בודד – ולהספיק לסקור 1.5 מיליארד גלקסיות, וכשליש מהשמיים, בשש שנות פעילות.
לפי תורת היחסות הכללית, החומר והאנרגיה מעצבים את המרחב והזמן – מותחים ומכווצים אותם. ומאחר ש-95% מהיקום הוא חומר ואנרגיה אפלים, כוחות מסתוריים אלה אחראים לגיאומטריה של היקום. הטלסקופ אוקלידס – שנקרא על שם המתמטיקאי היווני שחי בסביבות 300 לפנה"ס ונחשב לאבי הגיאומטריה – יבדוק את ההשפעות האפלות הללו בשתי דרכים.
ראשית, הטלסקופ האירופי ייצור מפה תלת-ממדית של 10 מיליארד שנות אור של צבירי גלקסיות, במטרה לבדוק כיצד השתנו צבירי הגלקסיות לאורך העידנים – החל מקרינת הרקע הקוסמית 279,000 שנה אחרי המפץ הגדול ועד ימינו אנו. האנרגיה האפלה פועלת ככוח דוחה, המנוגד לכוח הכבידה שהוא כוח מושך, ולכן כמות האנרגיה האפלה ביקום אמורה להשפיע על גודל הצבירים. על ידי בחינת השינויים בגודל הצבירים, מדענים מקווים להבין כיצד כמות האנרגיה האפלה גדלה עם הזמן.
שנית, אוקלידס יבדוק את צורתן של גלקסיות. מאחר שחומר אפל מגיב כבידתית לסביבתו, הוא מעוות את הגיאומטריה של החלל – ומכאן שגם את המסלול שבו האור עובר כדי להגיע לטלסקופים שלנו. צבירי גלקסיות משמשים כבר היום לעידוש כבידתי, אבל ההנחה היא שגם חומר אפל של גלקסיה בודדת אמור לייצר "עידוש חלש". בצוות אוקלידס מקווים למפות את החומר האפל ביקום על ידי מיפוי העיוותים הקלים הללו.
טלסקופ חלל נוסף לחקר האנרגיה האפלה: כבר ב-2027
וזאת רק ההתחלה. אוקלידס צפוי לייצר לא פחות מ-170 פבי-ביטים (1 פבי-ביט הוא 1,000 טבי-ביט, או 1,125,899,906,842,624 בתים) במהלך משימתו, שיאוחסנו בתשעה מרכזים – שמונה באירופה ואחד בארה"ב. אמנם הטלסקופ נועד לענות על שאלת החומר והאנרגיה האפלים, אבל אסטרונומים ממגוון תחומים צפויים לנבור בנתוני העתק שיאספו גם בעוד עשרות שנים.
במקביל, בנאס"א מפתחים בימים אלה את טלסקופ החלל ננסי גרייס רומן, המיועד לשיגור ב-2027. בדומה לשתי המשימות המשלימות לחקר השמש, הפארקר סולאר פרוב של סוכנות החלל האמריקאית והסולאר אורביטר של סוכנות החלל האירופית, טלסקופ החלל רומן מיועד לחקור את האנרגיה האפלה – באופן שונה ומשלים לזה של אוקלידס. קוסמולוגים ברחבי העולם מקווים שהתוצאות משתי המשימות פורצות הדרך יפתרו אחת ולתמיד את חידת "היקום האפל".