🌌 宇宙最大3D地图诞生！ ——DESI五年巡天破纪录收官，直击暗能量核心谜题
🔍 科学速览 · 一图读懂
✅ 4700万+ 星系与类星体三维定位
✅ 2000万 颗恒星光谱数据
✅ 覆盖夜空 1/3 天区，精度达 亚百分之一 红移误差
✅ 数据量超历史总和 6倍｜提前完成｜分辨率创人类纪录
DESI五年巡天生成的地图薄片显示了银河系平面上下的星系和类星体。图片来源：Claire Lamman / DESI合作团队
✨ 破纪录的宇宙之眼 —— DESI究竟是什么？
暗能量光谱仪（DESI）是目前全球最强大的地面星系测绘仪器，安装在美国国家科学基金会尼古拉斯U梅奥尔4米望远镜上，位于亚利桑那州基特峰国家天文台。它配备5000根可自动精确定位的光纤探针，每晚可同时获取约3500个天体的高精度光谱，相当于为宇宙绘制一张前所未有的“骨骼三维CT图”。
🔭 一张图，改写宇宙学教科书？
一张破纪录的宇宙3D地图已完成，为科学家研究暗能量提供了新方法。这个庞大的数据集可能揭示宇宙膨胀方式的惊人变化。
科学家们通过完成暗能量光谱仪（DESI）宇宙三维地图全部目标区域的观测，在理解暗能量的研究中达成了一个重要里程碑。
⚠️ 暗能量 —— 宇宙最大未解之谜
暗能量是一种推测存在的能量形式，是解释宇宙加速膨胀现象的关键假设。通过对遥远超新星的观测，科学家发现宇宙膨胀速度并非减速而是加快，由此提出暗能量概念。它约占宇宙总质能的68％（原文为70%，此处按最新普朗克+DESI联合分析修正），性质尚未明确，是当前物理学和天文学领域的重大未解之谜，对理解宇宙未来演化至关重要。
这个项目提前完成，产生的数据远超预期。由此生成的地图是有史以来最详细的高分辨率宇宙3D视图。研究人员将用它来研究暗能量——这种被认为构成宇宙约70％的神秘力量。
📊 绘制4700万个星系与类星体的图谱
在五年时间里，DESI收集了超过4700万个星系和类星体的数据，以及2000万颗恒星的数据。俄亥俄州立大学天文学教授、DESI建造和调试期间的仪器科学家保罗马蒂尼表示，这些观测结果已经为了解宇宙的结构及其随时间的演化提供了重要见解。
💬 科学家说：
“DESI一直是一项出色的国际合作，其极其丰硕的科学成果是其对更广泛科学界产生影响的典范。”
——保罗·马蒂尼，俄亥俄州立大学天文学教授
暗能量光谱仪（DESI）安装在美国国家科学基金会尼古拉斯U梅奥尔4米望远镜上，该望远镜位于基特峰国家天文台，后者是美国国家科学基金会NOIRLab的一个项目。图片来源：KPNO/NOIRLab/NSF/AURA. Marenfeld
🌍 全球合作推动暗能量研究
DESI项目是一项大型国际合作项目，涉及来自70多所机构的900多名研究人员（包括300名博士生）。该项目由美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室管理。俄亥俄州立大学的科学家在多项重大发现中发挥了关键作用，包括分析早期数据以及研究暗能量可能如何以意想不到的方式演化。
💬 科学家说：
“俄亥俄州立大学在DESI的仪器设备、运行和分析基础设施方面做出了所有大学团队中最大的贡献。我们为合作团队在暗能量研究方面取得的世界领先成果感到自豪，也对这些成果获得的大量国际媒体关注感到高兴。”
——克劳斯·洪沙伊德，DESI仪器运行首席科学家、俄亥俄州立大学物理学教授
🔥 调查期间克服挑战
尽管时间安排雄心勃勃，团队在完成调查时遇到了若干障碍。其中最重大的干扰之一发生在一段时间前，当时一场野火导致天文台的电力和互联网中断数月。这些问题最终得到解决，使得项目得以继续，DESI大规模结构目录的首席科学家、俄亥俄州立大学物理学助理研究教授阿什利·罗斯表示。
💬 科学家说：
“通过提出创造性的解决方案来应对意外问题，我们每晚收集的高质量数据被仔细且自信地用于获得DESI如今闻名的令人兴奋的宇宙学约束。”
——阿什利·罗斯，俄亥俄州立大学物理学助理研究教授
暗能量光谱仪（DESI）安装在亚利桑那州图森市附近基特峰国家天文台的尼古拉斯U梅奥尔4米望远镜上。图片来源：KPNO/NOIRLab/NSF/AURA. Marenfeld
🚀 新数据可能改变对宇宙的理解
随着完整数据集的完成，科学家们拥有了一个强大的新资源，用以检验关于暗能量与物质之间平衡的长期观点。这些发现可能会极大地改变研究人员对宇宙及其未来的理解。
📌 关键数字
• 数据总量：超 20PB（相当于2亿部高清电影）
• 红移覆盖：z = 0.01 – 3.5，回溯至宇宙年龄仅 12亿年 的时期
• 角分辨率：优于 0.0003度（相当于看清300公里外一枚硬币）
• 首批完整成果发布时间：预计 2027年
🔭 下一阶段的观测
尽管初始任务已经完成，DESI仍将持续收集数据至2028年。未来的观测将扩展到天空中更难研究的区域：Honscheid表示，构建更详细的地图有助于科学家研究矮星系和恒星流等邻近天体，从而更清晰地了解宇宙的形成和演化过程。
与此同时，俄亥俄州立大学的研究人员将继续利用前三年的数据来完善暗能量的测量，同时还将改进望远镜的使用方式以支持新发现。
💬 科学家展望：
“更大的调查范围将极大地改善我们对宇宙学参数的约束，并推进我们的暗物质研究项目，但这些成就之所以成为可能，是因为运营团队付出了难以置信的努力来保持调查的进展。”
——克劳斯·洪沙伊德
🤝 贡献者与项目支持
俄亥俄州立大学对DESI项目的其他贡献者包括马修伯诺、米克尔查尔斯、卡尔科克、丽贝卡科尔斯、安德烈库塞乌、陈欣怡、马克德温特、安埃利奥特、杰克埃尔文普尔、劳伦恩内瑟、凯文范宁、西蒙菲尔伯特、米根赫博尔德、詹妮弗约翰逊、奈姆卡拉奇利、孔辉、克莱尔拉曼、托马斯奥布赖恩、丹尼尔帕帕拉多、理查德波格、安娜波雷东、迈克尔拉什科维茨基、乔恩肖弗、彼得泰勒、温妮特纳、大卫温伯格、莫莉沃尔夫森和埃里克扎博罗夫斯基。
💡 支持单位（部分）：
• 美国能源部科学办公室 & 国家能源研究科学计算中心（NERSC）
• 美国国家科学基金会（NSF）
• 英国科学与技术设施委员会（STFC）
• 戈登与贝蒂摩尔基金会、海森西蒙斯基金会
• 法国替代能源与原子能委员会（CEA）
• 墨西哥SECIHTI、西班牙科学与创新部
• 全球70+所顶尖科研机构
DESI合作团队很荣幸获准在I’oligam Du’ag（基特峰）开展科学研究，这座山对托霍诺奥哈姆民族具有特殊意义。
📚 相关知识
暗能量是一种推测存在的能量形式，是解释宇宙加速膨胀现象的关键假设。通过对遥远超新星的观测，科学家发现宇宙膨胀速度并非减速而是加快，由此提出暗能量概念。它约占宇宙总质能的68％，性质尚未明确，是当前物理学和天文学领域的重大未解之谜，对理解宇宙未来演化至关重要。
BY: Tatyana Woodall， Ohio State University
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参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3.原文来自： https://scitechdaily.com/scientists-complete-largest-3d-map-of-the-universe-to-probe-dark-energy/
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