天文学家利用暗能量光谱仪器(DESI)完成了有史以来最大的宇宙三维地图,旨在解开驱动宇宙加速膨胀的暗能量之谜。这张地图包含了约 40 亿个天体,覆盖了 75% 的天空,并且现在通过在线工具向公众开放。初步数据分析暗示,暗能量可能并非恒定不变,而是正在逐渐减弱,这一发现可能会改变我们对宇宙演化的理解。
史上最大的宇宙三维地图
“暗能量光谱仪器”(DESI)项目花费五年时间绘制了这张详尽的宇宙地图,其数据规模前所未有。普通人现在也可以通过名为“DESI 遗产影像巡天”的免费在线工具来探索这些数据。
- 数据量: 包含 5.6 万亿像素。
- 天体数量: 记录了大约 40 亿个天体,包括恒星、星系、黑洞和小行星。
- 覆盖范围: 覆盖了大约 75% 的可见天空。
这张地图的意义在于,它为天文学研究提供了极其宝贵的基础资料。
正如劳伦斯伯克利国家实验室的研究员 David Schlegel 所说:“它现在已经成为天文学研究结构的一部分。如今,当你要研究一个天体时,通常会先打开它来看看你正在观察的是什么。”
核心目标:揭开暗能量之谜
我们宇宙加速膨胀背后的驱动力被称为暗能量,但我们对它几乎一无所知。DESI 项目的主要目标就是通过精确测量宇宙的膨胀历史来揭示暗能量的性质。
天文学家通过分析其他天体远离我们的速度来追踪暗能量的影响。基于 DESI 前三年的数据,结合其他观测结果,研究人员得出了一个惊人的初步结论:
数据初步表明,暗能量可能并非一个恒定的力量,而是随着时间的推移在逐渐减弱。
这一发现如果得到证实,将对现有的宇宙学模型构成重大挑战。完整的五年数据分析结果计划于 2027 年发布。
地图是如何绘制的?
DESI 位于亚利桑那州索诺兰沙漠的一座偏远山脉上,其成功建立在超过 13 年的基础工作和 160 多名科学家的努力之上。
为了获得清晰的图像,研究人员面临一个巨大挑战:我们自己所在的银河系中的恒星和尘埃会遮挡视线。DESI 的解决方案是将其 5000 只“机械眼”对准银河系盘面的上方或下方,从而避开最密集的区域,捕捉到迄今为止最清晰的遥远宇宙图像。
未来展望
这张庞大的地图不仅是过去的总结,更是未来的起点。
- 成为基准: DESI 的观测数据将为美国宇航局(NASA)新发射的南希·格雷斯·罗曼太空望远镜等其他宇宙项目提供参考和比较点。
- AI 助力分析: 研究人员计划训练人工智能工具来加速分析 PB 级的海量数据,以期从中发现更多未知。
- 向公众开放: 项目的最终目标之一是让所有人都能接触和欣赏宇宙的奇观。正如一位项目天文学家所说:“对宇宙的探索总是始于夜空的图像……天空属于每一个人。”