出品/星动无极
欧洲空间局11月12日发布欧几里得空间望远镜的首批基础数据批次DR1-Foundation。这批数据汇集了13个月的巡天观测，覆盖天区面积相当于9500个满月，编目了超过10亿个天体的测光信息，其中星系超过9亿个，还包括1.6亿条光谱和6000万个类星体候选体。望远镜同时识别出1.5万个强引力透镜候选体，研究人员将用这些天体称量星系质量、测定宇宙膨胀速率。首批数据约占这架望远镜六年巡天总目标的14%，核心产品是天体测光编目与透镜候选体目录两类。
欧几里得2023年7月由猎鹰9号发射升空，运行在距地球150万公里的日地第二拉格朗日点，携带可见光宽场相机与近红外光谱测光仪两套载荷，由欧空局与来自多个欧洲国家的Euclid科学联盟联合研制。这架望远镜是欧空局宇宙视觉计划的中型任务，任务总投入约14亿欧元，是当前暗能量研究投入最大的在轨设施之一。任务定位是绘制宇宙的三维地图，通过测量星系的位置、形状和红移分布，约束暗物质和暗能量的性质。暗物质占宇宙物质总量的大部分，不发光、只通过引力效应显形；暗能量驱动宇宙加速膨胀，两者的性质是当代宇宙学的两个核心未知数。此次发布的批次被命名为Foundation，含义是打地基：后续六年巡天将在这批天体目录和定标基础上继续扩展。欧空局科学总监卡罗尔·蒙德尔在发布说明中将其定义为科学里程碑，而非一组图像。
巡天观测的分工格局可以说明这批数据的位置。地面巡天项目以广度和时域见长，智利鲁宾天文台的大型综合巡天望远镜正在以数天一幅全天区的节奏积累时域数据；天基巡天的优势是分辨率与稳定环境，欧几里得的近红外通道可以穿透地面设备难以完成的观测。两类巡天的天体目录未来要互相校准，欧几里得的编目精度将成为地基大巡天的定标参照之一。
数据规模是这批发布最直接的产业含义。10亿天体、1.6亿条光谱的量级，意味着天文数据处理从抽样进入普查模式，欧空局将数据向全球研究机构开放，处理这些数据所需的算力、管线工具和存储设施构成了一条真实的基础设施需求链。欧洲各数据中心与研究团队围绕欧几里得数据管线建立的处理体系，是巡天类任务的标准配置，这套体系在后续批次发布时还要持续扩容。
三维地图的构建原理决定了光谱数据的位置。测光给出天体在图像上的位置和形状，光谱给出红移，红移换算成距离之后，10亿个天体才能从一张平面天图展开成一个三维结构。6000万个类星体候选体在这个链条上有专门用途：类星体是星系核心超大质量黑洞吸积发出的极亮光源，可以作为背景探针，其光谱穿过沿途星系际介质时留下的吸收特征，用来标定大尺度结构里的物质分布。1.6亿条光谱中相当一部分工作量，就是把这些背景光源的红移和视线方向信息提取出来。
强引力透镜候选体的数量值得单看。强引力透镜是前景星系的引力把更遥远天体的光弯成多重像的现象，1.5万个候选体远超此前已知强透镜天体的总数，朴茨茅斯大学Euclid团队的纳塔莉·莱恩斯表示，这些发现兑现了十余年前对该领域发现规模的预测。透镜天体是测量暗物质分布的天然探针，候选体库的扩容直接增加了可用于宇宙学统计的样本量。
对国内相关环节而言，这批数据的参考价值在两个层面。一是巡天任务的工程范式，欧几里得用可见光与近红外双通道巡天，数据处理管线要在六年任务期内持续消化增量数据，这套实时处理架构与国内正在推进的大规模巡天项目和空天数据基础设施建设有直接的对照关系；二是数据开放策略，欧空局的公开数据政策让全球团队可以在同一批目录上做竞争性研究，数据红利的分配方式会影响后续国际合作项目的谈判位置。
按任务计划，欧几里得剩余86%的巡天观测将在此后五年内完成，最终覆盖约三分之一的全天球，数据批次会分批发布。首批Foundation数据解决的是定标与编目的一致性问题，宇宙学分析的核心结论要等样本覆盖度足够后才会出来。1.5万个透镜候选体的逐一确认、10亿天体的红移标定，是未来几年这条数据链上的主要工作量。对天文产业来说，十年前的问题是望远镜造不造得出来，现在的问题变成了数据消化得动不动，欧几里得把这个问题摆到了台面上。