Международная группа ученых досрочно завершила создание самой подробной трехмерной карты Вселенной с помощью спектроскопического инструмента DESI. Этот мощный спектроскоп, установленный на 4-метровом телескопе в обсерватории Китт-Пик (США), работает как настоящий «космический 3D-сканер»: за один раз он собирает свет от 5000 галактик или квазаров с помощью массива оптоволоконных кабелей, управляемых роботами. Затем свет разделяется на спектры, что позволяет точно измерить красное смещение объектов — ключевой параметр для построения трехмерной карты Вселенной. Проект, рассчитанный на пять лет, не только выполнен раньше срока, но и собрал гораздо больше данных, чем планировалось. Теперь исследователи смогут использовать эту карту для изучения темной энергии — загадочной силы, которая, как считается, составляет около 68% космоса и заставляет пространство расширяться с ускорением, работая как антигравитация, в отличие от темной материи (около 27% Вселенной), которая притягивает всё своей гравитацией, склеивая галактики и скопления.
За пять лет наблюдений DESI зафиксировал более 47 миллионов галактик и квазаров, а также 20 миллионов звезд. Как отметил Пол Мартини, профессор астрономии Университета штата Огайо, эти измерения уже дали новое понимание того, как устроена Вселенная и как она менялась с течением времени. «DESI стал выдающимся примером международного сотрудничества, а его невероятно плодотворные научные результаты оказывают огромное влияние на все научное сообщество», — подчеркнул он.
Проект DESI объединил усилия более 900 исследователей из 70 учреждений под руководством Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли. Ученые из Университета штата Огайо сыграли ключевую роль в важнейших открытиях: от анализа первых результатов до выявления неожиданных изменений в поведении темной энергии. «Огайо внес самый большой вклад в создание приборов, организацию работы и аналитическую инфраструктуру среди всех университетских групп в проекте», — заявил Клаус Хоншайд, ведущий ученый по эксплуатации инструментов DESI.
Завершение обзора за пять лет не обошлось без трудностей. В 2022 году лесной пожар Контрас на несколько месяцев нарушил подачу электроэнергии и интернета в обсерватории на горе Китт-Пик. Несмотря на это, команда быстро восстановила работу и продолжила сбор данных. Эшли Росс, ведущий ученый по каталогам крупномасштабных структур DESI, отметила: «Благодаря творческим решениям неожиданных проблем, высококачественные данные, собранные каждую ночь, использовались для получения впечатляющих космологических результатов, которыми теперь славится DESI».
Измеряя красное смещение для миллионов объектов — эффект, при котором свет далеких галактик смещается в красную часть спектра из-за расширения Вселенной, — астрономы получили их точные расстояния, что превратило плоскую карту неба в объемную трехмерную модель, где каждый объект имеет координаты в пространстве и времени. С получением полного набора данных исследователи получили гораздо более прочную основу для проверки давних теорий о балансе между темной энергией и материей. Результаты могут привести к кардинальным изменениям в понимании устройства Вселенной и прогнозировании ее будущего. DESI уже собрал в шесть раз больше измерений галактик и квазаров, чем все предыдущие обзоры вместе взятые. Первые результаты полного пятилетнего исследования ожидаются в 2027 году, а обработка данных уже началась.
Хотя первоначальная миссия завершена, DESI продолжит наблюдения до 2028 года, сосредоточившись на труднодоступных областях неба для создания еще более детальной карты. Это позволит улучшить исследования близлежащих структур, таких как карликовые галактики и звездные потоки. «Расширение обзора значительно улучшит наши оценки космологических параметров и программу изучения темной материи», — добавил Хоншайд, подчеркнув, что все эти достижения стали возможны благодаря напряженной работе команды.
Источник: This massive 3D map of 47 million galaxies could unlock dark energy