Дані першого дослідження Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) дозволили створити найбільшу і найдетальнішу тривимірну карту Всесвіту на сьогоднішній день. Приголомшливе зображення показує гігантську космічну павутину галактик, що простягається на мільярди світлових років - і це тільки початок проекту.
Зображення містить 7,5 мільйонів галактик на відстані близько 5 мільярдів світлових років у напрямку сузір'я Діви, при цьому Земля розташована внизу ліворуч.
Коли добре видно великомасштабну структуру космосу, неважко зрозуміти, чому її часто називають космічною павутиною, і астрономи можуть багато чого дізнатися з цих даних.
«У цьому багато краси», - сказала Жюльєн Гай, вчений з лабораторії Берклі, яка керує проектом DESI.
"У розподілі галактик на 3D-карті є величезні скупчення, нитки і порожнечі. Це найбільші об'єкти у Всесвіті. Але в них ви знайдете відбиток дуже раннього Всесвіту і історію його розширення з тих пір ".
DESI збирає детальні дані про спектр кольорів галактик, які можуть показати, наскільки далеко знаходиться конкретна галактика. Оскільки Всесвіт постійно розширюється, світло від більш далеких галактик розтягується, так що його довжини хвиль зміщуються в бік червоного кінця спектру.
Тому галактики, які здаються більш червоними за кольором, знаходяться далі, і DESI використовує це для побудови своєї карти в трьох вимірах.
DESI, встановлений на телескопі Mayall в Арізоні, проводить вимірювання з використанням досить унікальної установки. Світло проходить через шість великих лінз, а потім вловлюється масивом волоконно-оптичних кабелів, керованих 5000 роботизованими позиціонерами, які можуть переміщати кабелі на місце з точністю до 10 мікрон.
Звідти світло прямує на 10 спектрографів, які розбивають його на складові його кольору для аналізу.
Поточна карта була створена протягом перших семи місяців роботи DESI в 2021 році, і це тільки початок.
До того часу, коли його основна місія завершиться в 2026 році, інструмент буде каталогізувати понад 35 мільйонів галактик, що простягаються на відстані в 11 мільярдів світлових років.
Ця скарбниця даних проллє світло на нові подробиці про галактики, чорні діри, квазари і темну енергію, таємничу силу, що прискорює розширення Всесвіту.
Розуміння історії розширення має вирішальне значення, оскільки на карту поставлена не що інше, як доля всього всесвіту. Сьогодні близько 70% вмісту Всесвіту становить темна енергія, таємнича форма енергії, яка прискорює розширення Всесвіту.
По мірі того, як Всесвіт розширюється, з'являється більше темної енергії, що ще більше прискорює розширення, в циклі, який постійно збільшує частку темної енергії у Всесвіті.
Темна енергія зрештою визначить долю Всесвіту: чи вона буде розширюватися вічно? Чи схлопнеться він знову сама в себе у зворотному Великому Вибуху?
Щоб відповісти на ці питання, потрібно більше дізнатися про те, як темна енергія поводилася в минулому, і саме для цього і призначений DESI. І, порівнюючи історію розширення з історією росту, космологи можуть перевірити, чи справедлива загальна теорія відносності Ейнштейна для цих величезних проміжків простору і часу.