Geek Hostel&Hotel
В 2021 году на 4-метровом телескопе, расположенном в Аризоне, был установлен прибор DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument), который проводит одно из самых важных исследований в истории – создание трехмерной карты Вселенной.
Это международный научный проект, в котором участвуют более 900 исследователей из более чем 70 институтов. Он управляется Национальной лабораторией имени Лоренса Беркли в США. С момента начала исследования прибор каждую ночь наблюдает около 5 000 галактик, что в общей сложности составляет более 100 000 галактик за одну ночь.
В настоящее время астрономы проводят первичный анализ данных за первый год наблюдения. Изучая спектры близлежащих галактик и далеких квазаров, ученые с максимальной точностью, превышающей 1%, смогли измерить историю расширения Вселенной. Это подтверждает основы стандартной космологической модели Вселенной и дает беспрецедентное представление о темной энергии и ее влиянии.
На карте галактик, собранной первым годом работы DESI, Земля находится на острие, а удаленные галактики — на расстоянии 11 миллиардов световых лет. Каждая точка — это галактика. Эта версия карты DESI включает 600 000 галактик, что составляет меньше 0,1% от общего объема исследования.
Составление карты Вселенной, галактика за галактикой.
Для составления карты космоса DESI собирает свет от миллионов галактик на более чем трети неба. Разделяя свет галактик на спектр, DESI определяет их красное смещение и измеряет скорость расширения Вселенной.
В первый год работы DESI получил данные о расширении Вселенной до 11 миллиардов лет назад. Они позволили измерить скорость расширения Вселенной до 11 млрд лет назад, когда возраст космоса составлял всего четверть от его нынешнего возраста. Это было сделано с помощью барионных акустических колебаний — особенности крупномасштабной структуры Вселенной.
В первый год работы DESI получил данные о расширении Вселенной до 11 миллиардов лет назад. Они позволили измерить скорость расширения Вселенной до 11 млрд лет назад, когда возраст космоса составлял всего четверть от его нынешнего возраста. Это было сделано с помощью барионных акустических колебаний — особенности крупномасштабной структуры Вселенной.
Изучение космической истории с помощью BAO.
BAO – это остаточные следы волн давления, которые были в ранней Вселенной, когда она была горячим и плотным супом из субатомных частиц. По мере расширения и охлаждения Вселенной эти волны застыли, создав рябь и породив семена будущих галактик в наиболее плотных областях. Этот процесс можно увидеть на подробной карте, созданной DESI, где показаны нити галактик, сгруппированные вместе и разделенные промежутками, где меньше объектов.
Астрономы изучают, что подсвечивается квазарами. Когда свет от них проходит через космос, он поглощается газом. Благодаря этому можно составить карту плотной материи.
Чтобы исследовать эту методику, ученые использовали 450 тысяч квазаров. Это самый большой набор, собранный для подобных исследований. DESI измеряет распространение ряби в разные периоды истории, чтобы увидеть, как темная энергия меняла все в процессе расширения.
Чтобы исследовать эту методику, ученые использовали 450 тысяч квазаров. Это самый большой набор, собранный для подобных исследований. DESI измеряет распространение ряби в разные периоды истории, чтобы увидеть, как темная энергия меняла все в процессе расширения.
На заднем плане показаны галактики, нанесённые на карту в первый год пятилетнего исследования DESI. Земля находится в центре этого тонкого среза полной карты. На увеличенном участке видна глубинная структура материи в нашей Вселенной.
Детализация космической истории.
Хотя история расширения Вселенной может быть более сложной, чем мы думали ранее, подтверждение этого потребует завершения проекта DESI. К концу пятилетнего исследования DESI планирует составить карту более 3 миллионов квазаров и 37 миллионов галактик. По мере поступления новых данных астрономы будут улучшать свои результаты. "Этот проект отвечает на некоторые из самых больших вопросов в астрономии, такие как природа загадочной темной энергии, которая управляет расширением Вселенной", – говорит Крис Дэвис, директор программы NOIRLab в NSF.
И хотя DESI продолжает удивлять своей производительностью, ученые уже знают, что его данные будут работать в сочетании с будущими исследованиями неба, проводимыми Обсерваторией Веры К. Рубин и Космической обсерваторией Нэнси Грейс Роман. В настоящее время коллаборация DESI изучает возможности модернизации прибора и планирует расширить свои космологические исследования на втором этапе – DESI-II.
И хотя DESI продолжает удивлять своей производительностью, ученые уже знают, что его данные будут работать в сочетании с будущими исследованиями неба, проводимыми Обсерваторией Веры К. Рубин и Космической обсерваторией Нэнси Грейс Роман. В настоящее время коллаборация DESI изучает возможности модернизации прибора и планирует расширить свои космологические исследования на втором этапе – DESI-II.
