看看有史以来最大、最详细的宇宙3D地图

看看有史以来最大、最详细的宇宙3D地图

暗能量光谱仪( DESI) 目前位于亚利桑那州基特峰国家天文台的 Nicholas U. Mayall 望远镜的家中,它的任务是绘制太空扩张图、研究暗能量并创造最曾经拼凑的详细的宇宙 3D 地图。

DESI 的任务仅仅执行了七个月,我们已经拥有了一张破纪录的、令人瞠目结舌的三维银河系图片,这证明了 DESI 的能力以及它在绘制空间地图方面的潜力。

DESI 已经对超过 750 万个星系进行了编目和绘制,每月新增超过 100 万个星系。到 2026 年扫描完全结束时,预计将有超过 3500 万个星系被绘制成地图,为天文学家提供大量可供挖掘的数据库。

“它有很多美丽之处,” 加州劳伦斯伯克利国家实验室的天体物理学家朱利安盖伊说。

“在 3D 地图中的星系分布中,存在巨大的星团、细丝和空洞。它们是宇宙中最大的结构。但在它们之中,你会发现非常早期宇宙的印记,以及宇宙的历史。从那时起它的扩张。”

DESI 由 5,000 根光纤组成,每根光纤都由自己的微型机器人单独控制和定位。这些纤维必须精确定位在 10 微米以内,或者小于人类头发的厚度,然后当它们从宇宙过滤到地球时,它们会捕捉到光的一瞥。

通过这个光纤网络,该仪器拍摄了数百万个星系的色谱图像,覆盖了整个天空的三分之一以上,然后计算出有多少光被红移了——也就是说,有多少光被推向了红色末端由于宇宙膨胀的光谱。

由于这种光可能需要数十亿年才能到达地球,因此可以使用红移数据来观察宇宙的深度:红移越大,物体就越远。更重要的是,DESI 映射的结构可以进行逆向工程,以查看它们开始时的初始结构。

望远镜比较

(D. Schlegel/伯克利实验室/DESI 数据)

上图: 已完成的斯隆数字巡天(左)和暗能量光谱仪(右)最初几个月的星系 3D 地图切片。

DESI 的主要目标是揭示更多关于被认为构成宇宙 70% 的暗能量以及加速其膨胀的信息。这种暗能量可能会推动星系无限膨胀,导致它们自行坍塌或介于两者之间——宇宙学家热衷于缩小选择范围。

“[DESI] 将帮助我们寻找有关暗能量本质的线索,”来自英国杜伦大学的宇宙学家 Carlos Frenk告诉 BBC。

“我们还将更多地了解暗物质及其在银河系等星系如何形成以及宇宙如何演化中所起的作用。”

已经发布的 3D 地图表明,科学家不必等待 DESI 完成其工作即可开始从其对太空的深入研究中受益。其他 DESI 增强研究正在探索较小的星系是否像较大的星系一样拥有自己的黑洞。

发现黑洞的最佳方法是识别被拖入黑洞的气体、尘埃和其他物质,但这在较小的星系中并不容易看到——DESI 收集的高精度光谱数据应该有助于解决这一问题。

然后是对类星体的研究,特别是由超大质量黑洞驱动的明亮星系,它们充当了数十亿年太空历史的路标。DESI 将用于检验一个关于类星体的假设:它们开始时被一层尘埃包围,随着时间的推移会被驱散。

类星体周围的尘埃量被认为会影响它发出的光的颜色,这使其成为 DESI 的完美工作。到完成调查时,该仪器应该能够收集大约 240 万个类星体的信息。

达勒姆大学的天文学家维多利亚·福塞特说: “DESI 真的很棒,因为它可以拾取更暗、更红的物体。”

“我们发现了很多奇异的系统,包括我们以前无法详细研究的稀有物体的大样本。”

您可以在其官方主页上了解暗能量光谱仪的最新消息。

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