Науковці отримали перші дані валідації дослідження Спектроскопічного інструменту темної енергії (DESI). Набір даних містить майже два мільйони об'єктів розміром у 80 терабайтів. Аналіз базується на 2480 індивідуальних експозиціях, зроблених протягом шести місяців між 2020 і 2021 роками.
Початкове дослідження мало на меті перевірити наукові можливості інструменту та визначити, скільки часу потрібно для точного вимірювання відстаней до астрономічних об'єктів.
Група працює в межах проєкту Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), мета якого - створення тривимірної карти Всесвіту шляхом вимірювання відстаней до мільйонів галактик і квазарів. Проєкт також орієнтований на визначення фізичної природи темної матерії та темної енергії - двох загадкових явищ, які, напевно, модерують розширення Всесвіту.
Початкове дослідження проводили в складних умовах, включно з пандемією COVID-19 і сильною лісовою пожежею, яка оточила телескоп у 2022 році, відрізавши вченим шляхи відступу.
Колаборація DESI опублікувала низку робіт, заснованих на даних раннього випуску, де описується кластеризація галактик, специфічні астрономічні об'єкти, а також опис самого інструменту та принципи його роботи.
Астрономи виділяють два цікавих результати першого етапу дослідження: масова міграція зірок до сусідньої галактики Андромеда та деякі неймовірно віддалені квазари, природа яких не з'ясована - або активні надмасивні чорні діри або ядра інших галактик.
Співголова колаборації DESI Наталі Паланке-Делабруе каже:
"Той факт, що DESI працює так добре, а обсяг даних, отриманих під час перевірки, можна порівняти з попередніми оглядами неба, вказує на монументальні результати. DESI - унікальна спектроскопічна фабрика, вимірювання якої не тільки дозволяють вивчити темну енергію, а й будуть бажаними для всього наукової спільноти під час розгляду інших тем, таких як темна матерія, гравітаційне лінзування та галактична морфологія".
Космолог Девід Кіркбі уточнює:
"Це початок амбітного п'ятирічного проєкту космічної картографії. Ми раді, що все пройшло так гладко. Ми взяли чудовий старт у вивченні темної матерії та темної енергії, і нам не терпиться дізнатися, що покажуть остаточні космічні карти".
Прилад розпоряджається 5 000 крихітними механізмами, які використовують оптичні волокна для збору світла від конкретних галактик і вимірює відстань до них. Оскільки прилад спостерігає за надзвичайно віддаленими об'єктами, він також працює як машина часу. Не забуваємо: світло від астрономічних об'єктів розтягується через прискорене розширення Всесвіту. А тому має високий червоний зсув.
Керівник обробки даних Ентоні Кремін додає:
"Ми спостерігали деякі області на дуже великій глибині. Ми проаналізували ці дані й виявили квазари з надвисоким червоним зміщенням, які все ще настільки рідкісні, що будь-яке їхнє відкриття - корисне для науки. Такі квазари з високим червоним зміщенням зазвичай знаходять за допомогою великих телескопів. Тому той факт, що DESI - менший 4-метровий інструмент - може конкурувати з великими спеціалізованими обсерваторіями, майже досягнення, яким ми пишаємось".
Інструмент здатний вимірювати відстані до 100 000 галактик протягом однієї ночі, що, своєю чергою, може бути використано для створення тривимірної карти Всесвіту. Початкове дослідження дозволяє астрономам зрозуміти, як працювати з інструментом для вимірювання відстаней до різних типів об'єктів раннього Всесвіту, включаючи квазари, яскраві галактики, світні червоні галактики та галактики з емісійними лініями.
У проекті беруть участь дві команди з Міжнародного астрономічного центру (МАЦ).
Керівник однієї з команд, яка займається космологією, Франциско-Шу Кітаура каже:
"Розподіл галактик, простежений за допомогою інструменту DESI, проллє світло на формування найбільших структур у Всесвіті. Вони можуть бути використані для вивчення походження та основних складових космосу".
Співкерівник іншої команди Альєнде Прієто погоджується:
"Нас особливо цікавлять перші зірки, що утворилися у Всесвіті. Ми хочемо перевірити узгодженість між даними двох наукових установ".
Тривимірна карта Всесвіту, яку зрештою створить інструмент, дозволить вченим дослідити певні фундаментальні властивості Всесвіту, в тому числі ступінь прискорення розширення Всесвіту. Очікується, що ці спостереження дадуть цінну інформацію про загадкову природу темної матерії та темної енергії.
