美國暗能量光譜儀(DESI)項目打破了之前所有3D星系調(diào)查的紀(jì)錄,,在完成前7個月的調(diào)查后,創(chuàng)建了有史以來最大,、最詳細(xì)的宇宙地圖,。這張極其詳細(xì)的3D地圖將有助于更好地了解暗能量及宇宙的過去和未來,。調(diào)查使用的技術(shù)和取得的成就也將幫助科學(xué)家們揭示宇宙中最強(qiáng)大光源的秘密。
美國伯克利實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家朱利安·蓋伊說:“在3D地圖的星系分布中,存在巨大的星團(tuán),、細(xì)絲和空隙,。它們是宇宙中最大的結(jié)構(gòu),。但在其中,,你會發(fā)現(xiàn)早期宇宙的印記,以及從那時起它的膨脹歷史,。”
完成調(diào)查任務(wù)需要收集覆蓋整個天空三分之一以上的數(shù)百萬個星系的詳細(xì)色譜圖像,。通過將來自每個星系的光分解成它的光譜,DESI可確定光已經(jīng)紅移了多少,,正是這些紅移讓DESI看到了天空的深度,。
一般來說,,一個星系的光譜紅移越多,它就越遠(yuǎn),。借助3D宇宙地圖,,物理學(xué)家可繪制星系團(tuán)和超星系團(tuán)的圖表,。這些結(jié)構(gòu)帶有它們最初形成的回聲,,當(dāng)時它們只是嬰兒宇宙中的漣漪,。通過梳理這些回聲,,物理學(xué)家可使用DESI的數(shù)據(jù)來確定宇宙的膨脹歷史,。膨脹歷史與整個宇宙的命運(yùn)息息相關(guān)。
與此同時,,DESI已在推動人們對超過100億年前的遙遠(yuǎn)過去的理解取得突破。
美國亞利桑那大學(xué)正在使用DESI數(shù)據(jù)了解小星系中中等質(zhì)量黑洞的行為,。在大型星系中,,活動星系核是已知宇宙中最亮的天體之一,。但在較小的星系中,,活動星系核可能更微弱,,更難與新生恒星區(qū)分開來。DESI拍攝的光譜可幫助解決這個問題,它在天空中的廣泛覆蓋范圍將產(chǎn)生比以往更多的關(guān)于小星系核心的信息,。反過來,這些核心將為科學(xué)家們提供有關(guān)在早期宇宙中如何形成明亮活動星系核的線索,。
英國杜倫大學(xué)則使用DESI數(shù)據(jù)了解類星體本身的演化,。人們認(rèn)為,,類星體開始時被一層塵埃包圍,,這使得它們發(fā)出的光變紅,,就像太陽穿過陰霾一樣。隨著年齡的增長,,它們會驅(qū)散這些灰塵并變得更藍(lán)。但由于缺乏關(guān)于紅色類星體的數(shù)據(jù),,很難檢驗(yàn)這一理論。DESI正在改變這一點(diǎn),,發(fā)現(xiàn)的類星體比以往任何一次調(diào)查都多,,最終調(diào)查數(shù)據(jù)中預(yù)計有240萬個類星體,。
目前,DESI項目已對超過750萬個星系進(jìn)行了編目,,并且還在以每月超過100萬個的速度增加,。僅在2021年11月,DESI就對來自250萬個星系的紅移進(jìn)行了編目,。到2026年運(yùn)行結(jié)束時,,DESI的目錄中預(yù)計將擁有超過3500萬個星系,從而能進(jìn)行各種各樣的宇宙學(xué)和天體物理學(xué)研究,。