DESI绘制迄今分辨率最高三维宇宙地图 追踪超4700万星系与类星体

天文学家利用国家科学基金会(NSF)尼古拉斯·U·梅尔4米望远镜上的暗能量光谱仪(DESI),制作了迄今为止最大、分辨率最高的三维宇宙地图,精确标定了超过4700万颗星系和类星体的位置。

这份基于DESI五年观测数据的三维地图展示了宇宙在大尺度上的结构形态。地图中的每一个点代表一个星系,密集区域显示星系与星系团在引力作用下形成的丝状结构,构成所谓的“宇宙网”,其间还分布着大尺度的空洞。相关图像由DESI合作组、参与机构及美国能源部等单位联合发布。

DESI由劳伦斯伯克利国家实验室负责管理,并由美国能源部科学办公室出资运营,项目目标是研究暗能量这一驱动宇宙加速膨胀的神秘成分。科研团队通过比较早期宇宙中星系的聚集情况与当今星系分布,追踪暗能量在约110亿年宇宙历史中的影响。

DESI于2021年5月正式开始科学观测。按照最初规划,项目将在五年巡天中获取约3400万个星系的光谱数据。实际执行中,仪器观测目标大幅超出预期,已记录超过4700万个星系和类星体的光线,同时还观测到约2000万颗恒星。项目方表示,目前DESI获得的宇宙学测量数据量约为此前所有同类测量总和的六倍。

随着五年巡天阶段的完成,合作组将立即启动对完整数据集的系统处理与分析工作。根据计划,关于完整五年调查的首批暗能量研究结果预计将在2027年对外发布。与此同时,科研团队正继续利用前三年观测数据,细化暗能量相关测量,并开展宇宙结构与演化方面的研究,计划于今年晚些时候发表多篇论文。

NSF NOIRLab的DESI代表Stephanie Juneau博士表示,项目的成功源于多方协作,参与者包括仪器研制人员、软件工程师、技术人员、天文台工作人员以及众多处于职业早期阶段的科学家。她称,相关工作旨在帮助人类更好地理解宇宙及其最终命运,并指出,在此前分析中出现暗能量可能偏离常数、进而影响宇宙命运的迹象后,团队正期待利用新地图进一步检验这些信号,同时也关注数据中可能蕴含的其他发现。

美国能源部高能物理办公室宇宙前沿项目经理Kathy Turner博士表示,DESI提供了前所未有的三维宇宙地图,将推动对暗能量的认识。她称,从项目启动之初,团队就希望借此拓展宇宙学研究边界,如今在初步调查提前完成并获得如此丰富的数据后,对合作组展现出的投入与创造力感到欣慰,并对已取得和未来有望取得的成果表示肯定。

DESI主任、伯克利实验室科学家Michael Levi博士指出,五年巡天取得“极其成功”的结果,仪器性能超出预期,产出的地图在规模和覆盖范围上都“非常惊人”,观测执行效率也远超原先设想。他表示,团队将在庆祝原始调查完成后,全面投入数据处理工作,以期从中发掘新的科学线索。


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