Euclidov teleskop snimio galaksiju NGC 646 kao blagdansku svemirsku girlandu
Nova slika galaksije NGC 646, koju je objavila Europska svemirska agencija (ESA) u suradnji s konzorcijem misije Euclid, pretvorila je udaljeni kutak svemira u svojevrsnu blagdansku razglednicu. Na snimci se ističe velika barirana spiralna galaksija čiji se svijetli spiralni krakovi prelijevaju poput ukrasne girlande, dok u pozadini trepere zvijezde i dalekije galaksije. Iza estetskog dojma krije se ambiciozna znanstvena priča: Euclid tim ovu i brojne druge galaksije promatra kako bi izgradio najdetaljniju trodimenzionalnu kartu svemira i bolje razumio ulogu tamne tvari i tamne energije.
Blagdanska razglednica iz sazviježđa Hidra
NGC 646 nalazi se u južnom sazviježđu Hidra (Hydrus), nevidljivom golim okom iz većeg dijela Europe, ali dobro dostupnom teleskopima na južnoj hemisferi. Riječ je o velikoj bariranoj spiralnoj galaksiji – njezin središnji dio ne čini samo kompaktan sjajni „bulge“, nego iz njega izlazi izdužena zvjezdana „šipka“ iz koje se zatim razvijaju spiralni krakovi. Takva struktura tipična je za mnoge zrele spiralne galaksije u današnjem svemiru.
Galaksiju je prvi put zabilježio britanski astronom John Herschel 1834. godine tijekom opsežne kampanje promatranja južnog neba. Danas, gotovo dva stoljeća kasnije, Euclid ju promatra sofisticiranim instrumentima u vidljivom i bliskom infracrvenom području, pri čemu se otkrivaju detalji nedostupni klasičnim zemaljskim teleskopima.
Mjerenja crvenog pomaka pokazuju da se NGC 646 od nas udaljava brzinom od približno 8145 kilometara u sekundi, što odgovara udaljenosti od oko 120 megaparseka – odnosno približno 392 milijuna svjetlosnih godina. Svjetlost koju sada vidimo krenula je prema nama kada je na Zemlji tek počinjalo doba dinosaura u popularnoj kulturi, a ljudska civilizacija nije postojala ni u tragovima. Ipak, u kozmološkim razmjerima NGC 646 i dalje pripada „susjedstvu“ u usporedbi s najudaljenijim galaksijama koje Euclid planira proučavati.
Na Euclidovoj slici NGC 646 izgleda kao svijetla središnja jezgra iz koje izbijaju dva jasno izražena spiralna kraka. Njihova plavičasta nijansa odaje prisutnost mladih, vrućih zvijezda, dok tamni pramenovi prašine iscrtavaju strukturu diska. Taj kontrast čini da galaksija doista podsjeća na svemirsku girlandu razvučenu preko crne pozadine svemira, što je i potaknulo usporedbu s blagdanskim ukrasima.
„Susjed“ PGC 6014: blizak na slici, dalek u stvarnosti
U lijevom dijelu slike vidi se manja, okruglija galaksija označena kao PGC 6014. Na prvi pogled djeluje kao da NGC 646 ima bliskog pratećeg „partnera“ s kojim izmjenjuje gravitacijsku silu i plinove. Međutim, mjerenja udaljenosti pokazuju da PGC 6014 leži na približno 106 megaparseka, odnosno oko 347 milijuna svjetlosnih godina od nas. To znači da je razmak između dviju galaksija oko 45 milijuna svjetlosnih godina – mnogo više nego što sugerira njihova prividna blizina na nebu.
Takav odnos tipičan je za tzv. prividne parove galaksija. Na nebu se projiciraju jedna pokraj druge, ali se zapravo nalaze na različitim „katovima“ svemirira. Za razliku od zaista bliskih, gravitacijski vezanih sustava u kojima snažne plimne sile mogu nagrditi diskove, pokrenuti valove stvaranja zvijezda ili čak spojiti galaksije u jednu, u slučaju NGC 646 i PGC 6014 eventualna gravitacijska interakcija bila bi vrlo slaba i kratkotrajna. Euclidova oštrina pomaže astronomima razlikovati prividne od stvarnih bliskih susjeda i bolje razumjeti kako okoliš utječe na evoluciju galaksija.
Euclid: europski „detektiv tame“
Snimka NGC 646 dio je puno šire priče o misiji Euclid, jednom od najambicioznijih astronomskih projekata Europe u posljednjih nekoliko desetljeća. Teleskop je lansiran u srpnju 2023. godine i smješten u stabilnu orbitu oko točke Lagrangea L2 Sunce–Zemlja, oko milijun i pol kilometara od našeg planeta. S te pozicije može neprekidno promatrati veliki dio neba, daleko od atmosferskih smetnji i toplinskog šuma koji muče zemaljske instrumente.
Euclid je osmišljen kako bi tijekom šestogodišnje nominalne misije snimio otprilike trećinu neba s dosad nezabilježenom kombinacijom širine i oštrine. Koriste se dva instrumenta: VIS kamera za iznimno oštre snimke u vidljivom području i NISP instrument za blisko infracrveno promatranje i spektroskopiju. Zajedno omogućuju izradu trodimenzionalne karte raspodjele galaksija u vremenu i prostoru, sve do udaljenosti od desetak milijardi svjetlosnih godina.
Glavni znanstveni cilj misije jest istražiti prirodu tamne tvari i tamne energije – komponenata koje čine oko 95 posto ukupne gustoće energije svemira, ali ne zrače svjetlost i ne možemo ih izravno vidjeti. Umjesto toga, Euclid mjeri kako gravitacija tih nevidljivih sastojaka utječe na oblik, raspodjelu i gibanje vidljive materije, ponajprije galaksija. Kroz precizno praćenje slabog gravitacijskog lećenja – suptilnog izobličenja oblika galaksija pod utjecajem mase na putu svjetlosti – znanstvenici nastoje rekonstruirati „kostur“ tamne tvari na kozmičkim razmjerima.
Prvi skupovi podataka: milijuni galaksija i lavina otkrića
Već tijekom prvih godina rada Euclid je počeo isporučivati impresivne rezultate. ESA i Euclidov konzorcij u svibnju 2024. objavili su prve tzv. „Early Release Observations“ – demonstracijski set slika i podataka namijenjen javnosti i znanstvenoj zajednici. Na njima su prikazani raznoliki objekti: obližnje spiralne galaksije, kuglasti skupovi, maglice, galaktičke skupine i bogati jata galaksija. Ti su materijali poslužili kao svojevrsni katalog mogućnosti misije, ali i kao testni poligon za razvoj znanstvenih metoda i softvera.
U ožujku 2025. objavljen je i prvi veći skup podataka prikupljenih tijekom redovitog mapiranja neba. U njemu se nalazi više od 26 milijuna galaksija snimljenih na malom, ali reprezentativnom dijelu neba, što čini tek djelić planiranog konačnog pokrića. Već taj rani uzorak omogućio je izradu kataloga stotina tisuća galaksija s izmjerenim svojstvima – od morfologije i boje do indikacija o povijesti stvaranja zvijezda.
Euclid je u tim podacima identificirao i stotine snažnih gravitacijskih leća, uključujući spektakularne tzv. Einsteinove prstenove, u kojima masivna galaksija ili jato galaksija savija svjetlost daljeg objekta u gotovo savršen kružni luk. Takvi sustavi izvanredno su korisni za precizno mjerenje raspodjele mase, osobito tamne tvari, u lećama, ali i za proučavanje vrlo udaljenih, inače preslabih galaksija. Znanstvenici su niz otkrića opisali kao „lavinu novih spoznaja“, naglašavajući da se pravi potencijal misije tek počinje otvarati.
Zašto su barirane spiralne galaksije važne za kozmologiju
NGC 646 ne ističe se samo ljepotom; zanimljiva je i kao primjer barirane spiralne galaksije. U takvim sustavima središnja zvjezdana „šipka“ djeluje poput gravitacijskog transportera koji plin iz vanjskih dijelova diska usmjerava prema jezgri. To može potaknuti intenzivnije stvaranje zvijezda u unutarnjim regijama, ali i hraniti središnju supermasivnu crnu rupu, ako je prisutna. Kako bar evoluira, tako se mijenja i raspodjela zvijezda i plina, pa je struktura galaksije izravno povezana s njezinom povijesti.
Promatranja obližnjih galaksija pokazuju da su barske strukture danas vrlo česte – procjene govore da ih ima u najmanje trećini vidljivih spiralnih galaksija, a možda i više. U ranijem svemiru, međutim, barirane galaksije bile su rjeđe. To sugerira da barovi nastaju i jačaju kako galaksije stare, kako im se diskovi stabiliziraju i kako gravitacijska raspodjela mase postaje povoljnija za formiranje takvih struktura.
Upravo tu Euclid može ponuditi novu razinu razumijevanja. Njegova sposobnost da u kratkom vremenu snimi golema područja neba znači da će znanstvenici dobiti statistički iznimno veliki uzorak galaksija različitih oblika, veličina i udaljenosti. Usporedbom galaksija poput NGC 646, koje vidimo relativno blizu, s onima čiju svjetlost opažamo iz mnogo ranije faze svemira, moguće je pratiti kako se učestalost barova mijenja kroz kozmičko vrijeme. Time se dobiva uvid u to kako diskovi sazrijevaju, kako se raspoređuje tamna tvar u halu oko galaksija i kako plin postupno prelazi u zvijezde.
NGC 646 je dodatno zanimljiva jer se klasificira kao galaksija niske površinske svjetline – njezin disk je relativno difuzan i slabo sjaji po jedinici površine. Takve galaksije dugo su bile izazov za promatranje, jer je njihova svjetlost lako „progutala“ pozadinska luminiscencija i šum. Euclidovi instrumenti, optimizirani za detekciju vrlo slabašnih struktura, čine upravo takve objekte prirodnim ciljem, otvarajući prozor u dosad slabo istraženi segment „tamnog ruba“ galaktičkih diskova.
Svemir koji se polako hladi
Šira znanstvena slika u koju se uklapaju galaksije poput NGC 646 govori da se svemir nalazi u kasnijoj, mirnijoj fazi svog razvoja. Analize podataka Euclida u kombinaciji s mjerenjima svemirskog teleskopa Herschel upućuju na to da je stopa stvaranja zvijezda u svemiru već dosegla svoj vrhunac prije više od deset milijardi godina. Od tada se prosječna brzina nastanka novih zvijezda postupno smanjuje, dok se galaksije polako „hlade“ i iscrpljuju svoje zalihe plina.
Iako će zvijezde nastajati još vrlo dugo – u nekim procjenama i bilijunima godina – trenutna istraživanja potvrđuju da je era najintenzivnijeg stvaranja zvijezda iza nas. U tom kontekstu, Euclidova promatranja današnjih galaksija služe kao svojevrsni inventar kasne faze svemira: prikazuju kakva je raspodjela zvijezda, plina i prašine nakon „zlatnog doba“ formiranja zvijezda. U galaksijama poput NGC 646 još uvijek se rađaju nove zvijezde, osobito u spiralnim krakovima, ali globalni trend ide prema postupnom smirivanju.
Za kozmologiju je ključno razumjeti kako se ta dugotrajna evolucija povezuje s djelovanjem tamne energije, koja ubrzava širenje svemira. Kako se prostor sve brže širi, galaksije se međusobno udaljavaju, a gravitacijska privlačnost sve teže suprotstavlja tom trendu. Euclidovo mapiranje velikih razmjera omogućit će provjeru različitih modela tamne energije i točan opis kako se strukture svemira razvijaju pod njezinim utjecajem.
Cijena preciznosti: od instrumenta do analize
Da bi slike poput ove NGC 646 bile i lijepi vizualni materijali i pouzdani znanstveni podaci, potrebno je složeno procesiranje. Podaci iz Euclidovih detektora prolaze kroz niz koraka: uklanjanje instrumentalnih artefakata, astrometrijska i fotometrijska kalibracija, slaganje (stacking) više ekspozicija te izrada kataloga objekata. Kod ranih demonstracijskih promatranja razvijene su specijalizirane obrade koje čuvaju finu strukturu spiralnih krakova, istodobno osiguravajući da se mjerljivi parametri – poput svjetline, boje i oblika – mogu koristiti u ozbiljnim statističkim analizama.
Euclid je posebno osjetljiv na vrlo slabu, difuznu svjetlost, čime postavlja nove standarde u istraživanju galaksija niske površinske svjetline i raširenih haloa zvijezda oko galaksija. U slučaju NGC 646 to znači da astronomi mogu proučavati ne samo svijetli disk, nego i suptilne strukture u vanjskim dijelovima, gdje se često krije „povijesni zapis“ spajanja s manjim satelitskim galaksijama i plimnih interakcija.
Europski projekt s globalnim dosegom, uz sudjelovanje Hrvatske
Euclid je tipičan primjer velikog međunarodnog poduhvata u kojem sudjeluju deseci znanstvenih instituta, industrijskih partnera i svemirskih agencija. Uz ESA-u i njezine države članice, ključnu ulogu imaju i partnerske organizacije izvan Europe, uključujući NASA-u, koja je doprinijela pojedinim komponentama i stručnim znanjem. Zajednički cilj je stvoriti otvoren znanstveni resurs iz kojeg će godinama crpiti tisuće istraživača diljem svijeta.
Republika Hrvatska s ESA-om surađuje na temelju sporazuma o suradnji i statusa „European Cooperating State“, potpisanog 2023. godine. Taj okvir domaćim institucijama i tvrtkama olakšava sudjelovanje u projektima poput Euclida, bilo kroz razvoj softvera, obradu podataka ili specijalizirane tehničke usluge. Iako su izravni doprinosi pojedinih država teško razlučivi u ovako velikim misijama, činjenica da Hrvatska sudjeluje u europskom svemirskom ekosustavu znači da se i domaći znanstvenici i inženjeri mogu uključiti u korištenje Euclidovih podataka.
Za studente fizike, informatike i inženjerstva to otvara prilike za rad na vrhunskim problemima – od algoritama strojnog učenja za prepoznavanje galaksija do razvoja vizualizacija kojima se kompleksni kozmološki rezultati približavaju široj javnosti. Slika NGC 646 tako je, osim što je „blagdanska čestitka“ iz svemira, i podsjetnik da europske i hrvatske institucije sudjeluju u globalnoj utrci za razumijevanje svemira.
Nebeska girlanda kao najava velikog kozmološkog atlasa
Snimka NGC 646 samo je jedan mali segment golema mozaika koji Euclid slaže tijekom svoje višegodišnje misije. Do kraja 2026. planirano je objavljivanje prvog opsežnijeg skupa podataka iz jednogodišnjeg promatranja, koji će pokriti oko 1900 kvadratnih stupnjeva neba – približno 14 posto ukupne površine predviđene za cijeli projekt. U tim će podacima biti zabilježene stotine tisuća galaksija u iznimnoj rezoluciji, od onih jednostavnih, blijedih patuljastih sustava do masivnih jata u kojima se sudaraju cijeli galaktički gradovi.
Za znanstvenike će te snimke predstavljati neiscrpan izvor informacija o tome kako galaksije nastaju, kako se spajaju i kako ih oblikuju gravitacija, tamna tvar i tamna energija. Za javnost, fotografije poput ove NGC 646 nude priliku da se svemirska istraživanja dožive kao dio svakodnevice – bilo kao inspiracija tijekom blagdana, bilo kao povod za razgovor o tome što znači živjeti na malom planetu unutar jedne spiralne galaksije, u svemiru prepunom struktura nalik na svjetlucave girlande.
Euclid će u narednim godinama nastaviti slati nove slike i mjeriti podatke koji će postupno popunjavati njegov „kozmički atlas“. Galaksija NGC 646 ostat će upamćena kao jedna od ranih razglednica tog velikog pothvata – vizualno dojmljiv simbol činjenice da se, usprkos polaganom hlađenju svemira, naša znatiželja ne hladi, nego tek dobiva nove razloge da gleda sve dalje.
Izvori:
- Euclid Consortium – blog objava „Happy Holidays 2025“ s opisom galaksije NGC 646 i Euclidove blagdanske slike (link)
- Copernical – članak „Euclid’s galaxy garland“ o slici galaksije NGC 646 i prvim godinama misije Euclid (link)
- COSMOS / ESA – službena stranica misije Euclid s opisom ciljeva, instrumenata i opsega nebeskog pretraživanja (link)
- ESA – „Euclid’s first images: the dazzling edge of darkness“ – objava o prvim punim bojama slika i mogućnostima teleskopa (link)
- Euclid ERO – službena stranica ranog javnog oslobađanja podataka i prvih znanstvenih rezultata misije (link)
- NGC 646 – enciklopedijski podaci o galaksiji, udaljenosti, brzini udaljavanja i statusu barirane spiralne galaksije niske površinske svjetline (link)
- Reuters – članak o prvoj velikoj objavi Euclidovih podataka 2025. godine i stvaranju kozmološkog atlasa (link)
- The Guardian / AP – članci o Einsteinovim prstenovima i gravitacijskom lećenju opaženom Euclidom te značenju za proučavanje tamne tvari (link)
- LiveScience – analiza podataka Euclida i Herschela o padu stope stvaranja zvijezda i „hlađenju“ svemira (link)
- ESA / Ministarstvo znanosti, obrazovanja i mladih RH – informacije o statusu Republike Hrvatske kao države suradnice Europske svemirske agencije (European Cooperating State) i okvirima suradnje (link)
Kreirano: utorak, 23. prosinca, 2025.
Pronađite smještaj u blizini