暗能量光谱仪（DESI）已成功完成了迄今最大规模的高分辨率宇宙三维地图，这是理解推动宇宙膨胀力量的一个重要里程碑。这一里程碑是在DESI的5000个光纤传感器执行了最后一次预定观测时达成的，目标区域靠近小熊座附近的天空。
全球许多机构都参与了该项目，包括朴茨茅斯大学、伦敦大学学院、杜伦大学以及伯克利实验室和科学技术设施理事会。
这项调查提前完成，并且提供的数据量远超最初预期。
追寻暗能量
研究人员正在利用这些数据集来研究暗能量，这种神秘力量构成了宇宙约70%的内容，并驱动着宇宙加速膨胀。通过比较数十亿年前星系聚集的方式与它们今天的分布，DESI合作项目追溯了暗能量在110亿年宇宙历史中的影响。
DESI前三年收集的数据初步显示，长期以来被认为是“宇宙常数”的暗能量可能正在随时间演化。
现在五年完整数据集已经到手，研究人员有了更多数据来验证这个猜想是否成立。
一旦被证实，这将彻底改变我们对宇宙及其最终命运的理解——而宇宙的命运取决于物质和暗能量的平衡。
宇宙学的新纪元
塞沙德里·纳达瑟尔博士是朴茨茅斯大学宇宙学和引力研究所的副教授，共同领导了DESI的星系和类星体成团工作组，负责从DESI地图中提取暗能量测量数据。他说：“DESI星系图对宇宙学的重要性怎么强调都不为过。”
“暗能量随时间变化这一可能性本身就是颠覆性的，而且利用这些数据我们还能做很多其他事，比如测量中微子——已知最轻的基本粒子。
“目前我们只触及了皮毛，我迫不及待想看看还能发现什么。”
全球合作
DESI探寻暗能量是项全球合作的大工程，参与的研究人员超过900人（其中300人是博士生），他们来自全球70多个机构，也包括英国。
该仪器安装在美国亚利桑那州的基特峰国家天文台（NSF NOIRLab），由美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室（Berkeley Lab）管理。
未来可期的惊喜
DESI项目主任、伯克利实验室科学家迈克尔·莱维博士说：“DESI五年巡天特别成功，仪器的表现比我们预想的还要好。”
“研究结果让人激动得不行。这张地图有多大、多广，我们做得有多快，都太牛了。”
“我们马上要庆祝首次巡天完工，然后就开始疯狂处理数据，因为大家都好奇还有什么新惊喜等着我们。”
前所未有的数据规模
DESI已经收集到的宇宙学数据里，星系和类星体的数量是之前所有巡天项目加起来的六倍。
团队现在要处理完整的数据集，预计2027年会公布DESI五年巡天计划的第一批暗能量结果。
与此同时，科学家们继续分析巡天前三年的数据，把暗能量测量做得更准，还会出更多关于宇宙结构和演化的研究成果。基于这些数据的几项新研究预计今年晚些时候会出来。
观测神器
DESI于2021年5月开始采集数据，其表现已远超初始目标。本来计划捕捉3400万个星系和类星体（就是那些被超大黑洞驱动的、很远很亮的天体）的光，但它实际观测了超过4700万个星系和类星体，以及2000万颗恒星。
现在DESI已经超出了原本的任务，把宇宙地图扩展到了天空中更新、更有挑战性的地方。
到2028年，这项调查将增长约20%，从14,000平方度扩展到17,000平方度。相比之下，月球仅覆盖0.2平方度，而整个天空则超过41,000平方度。
此次扩展将使DESI更接近银河系稠密的银道面，那里明亮的邻近恒星会遮挡遥远星系，并进一步向南，在那里观测必须穿过更厚的地球大气层。
天空没有极限
该调查还将重新观测之前已测绘的区域，以观测一类新的星系——更暗淡、更遥远的“发光红星系”。
这些额外的测量将生成更密集、更详细的地图，从而让我们更清晰地了解宇宙是如何随时间演化的。
扩展后的调查已在进行中。通过将新观测与正在进行的项目相结合，研究人员正在高效利用望远镜时间，并确保数据收集不间断。
由朴茨茅斯大学提供
这篇报道最初发表在 Phys.org 上。
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