PS大众科学 26-04-22 20:18
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为期五年的 DESI 巡天观测项目现已初步完成了#史上最大宇宙地图#绘制,共收录 4700 万个星系与类星体。但这些数据的分析工作还需一年时间,之后才会向全球研究人员开放。如此庞大的数据量将带来关于宇宙本质的重大科学突破,包括解开暗能量明显衰减之谜,这一现象或将颠覆现有宇宙标准模型。

【图1】:DESI 五年巡天绘制的初步宇宙地图显示,银河系平面上下各有星系和类星体。宇宙的宏观结构在放大后的凹图中清晰可见。地球位于楔形的中心,黑色的空隙标记了银河系遮挡远处天体的位置。最远星系的光到达地球时已有 110 亿年历史。

【图2】:星轨映照着存放着 DESI 的梅尔望远镜。美国亚利桑那州图森市基特峰峰顶。

【图3】:研究人员利用 DESI 庞大的三维宇宙地图来研究暗能量。地球位于这张地图的中心,每个点都是星系。

美国基特峰国家天文台的#暗能量光谱仪#(DESI)自 2021 年起持续扫描天空。研究人员最初预计该设备可采集 3400 万个星系与类星体的数据,但其观测效率超过预期。人类此前绘制的宇宙地图总计收录 500 万个星系,而暗能量光谱仪的观测数据让人类对宇宙的认知提升了近 9 倍。

目前人类对宇宙的观测一直遵循这样的趋势:每 10 年,绘制的宇宙地图规模就扩大至先前的 10 倍。何时能测绘出 100 亿光年范围内所有可观测的星系?按照目前这个趋势,2060 年就可能实现。

目前,暗能量光谱仪绘制的宇宙地图覆盖 1.4 万平方度的天区,团队计划将观测范围拓展至 1.7 万平方度。整个天空的总面积超过 4.1 万平方度,但其中大部分区域因银河系等近距离明亮天体的干扰而难以观测。

这些数据能让科学家对比远古时期与当下的星系分布规律,进而深入探究占宇宙总量约 70% 的暗能量的情况。2024 年暗能量光谱仪发布的初步数据显示,暗能量并非如研究人员预期那样保持恒定,而是随时间逐渐衰减。如果暗能量确实在衰减,将对宇宙学标准模型产生深远影响。完整的暗能量光谱仪数据将为这一现象提供更深入的研究依据。