Naukowcy osiągnęli historyczny kamień milowy w kosmologii, tworząc największą i najbardziej szczegółową trójwymiarową mapę Wszechświata w historii. Korzystając z instrumentu do spektroskopii ciemnej energii (DESI)**, badaczom udało się zmapować bezprecedensową objętość przestrzeni kosmicznej, dostarczając kolosalny zestaw nowych danych mających na celu rozwikłanie jednej z największych tajemnic fizyki: ciemnej energii.
Zakres otwarcia
Projekt DESI przekroczył swoje początkowe cele, dokonując kluczowych obserwacji przed terminem i uzyskując znacznie więcej danych, niż pierwotnie oczekiwano. Ta mapa o wysokiej rozdzielczości to nie tylko osiągnięcie wizualne, to potężne narzędzie statystyczne.
W badaniu skatalogowano:
– 47 milionów galaktyk i kwazarów
– 20 milionów gwiazd
Aby spojrzeć na to z innej perspektywy, DESI zebrało dane o sześć razy większej liczbie galaktyk i kwazarów niż wszystkie poprzednie pomiary astronomiczne razem wzięte. Ta ogromna ilość danych pozwala naukowcom przejść od prostych obserwacji do wysoce precyzyjnych testów zachowania Wszechświata w skali globalnej.
Dlaczego ciemna energia jest ważna
Aby zrozumieć znaczenie tej mapy, należy przyjrzeć się składowi naszego Wszechświata. Zgodnie z obecnym konsensusem naukowym, około 70% kosmosu składa się z ciemnej energii, tajemniczej siły działającej jak „antygrawitacja”, powodującej przyspieszone rozszerzanie się Wszechświata.
Pomimo jej dominującej pozycji, nie do końca wiemy, czym jest ciemna energia i jak się zachowuje. Przez dziesięciolecia naukowcy pracowali przy założeniu, że ciemna energia jest stała. Jednak zbiór danych DESI daje szansę na przetestowanie bardziej radykalnej hipotezy: ciemna energia może zmieniać się w czasie. Jeśli dane wykażą, że siła ciemnej energii ulega wahaniom, zmusi nas to do fundamentalnego ponownego rozważenia podstaw fizyki i pomysłów na temat ostatecznego losu wszechświata.
Globalne wysiłki i pokonywanie przeszkód
Projekt DESI to monumentalna międzynarodowa współpraca obejmująca ponad 900 badaczy z 70 różnych instytucji z całego świata. Projekt, koordynowany przez Lawrence Berkeley National Laboratory, połączył wysiłki wielu globalnych organizacji, w tym znaczący wkład naukowców z Ohio State University.
Droga do sukcesu nie była łatwa. Projekt napotkał poważne trudności w 2022 r., kiedy pożary Contra spowodowały, że obserwatorium zostało pozbawione prądu i dostępu do Internetu na kilka miesięcy. Pomimo tych wyzwań logistycznych zespół znalazł kreatywne rozwiązania techniczne umożliwiające utrzymanie jakości danych, dzięki czemu badania mogą przebiegać zgodnie z planem.
Co dalej?
Choć główna misja mapowania docelowego obszaru została już ukończona, prace jeszcze się nie skończyły. Projekt wchodzi w wieloetapową fazę transformacji:
- Przetwarzanie danych: Zespół rozpoczyna przetwarzanie ogromnej ilości danych zebranych w ciągu pięciu lat; publikacja pierwszych kompleksowych wyników przewidywana jest w 2027.
- Rozszerzone obserwacje: DESI będzie nadal gromadzić dane do 2028, rozszerzając swój zasięg na bardziej złożone obszary nieba.
- Udoskonalanie map: Przyszłe fazy skupią się na mniejszych i bardziej złożonych strukturach, takich jak galaktyki karłowate i strumienie gwiazd, aby lepiej zrozumieć powstawanie i ewolucję struktur kosmicznych.
„Zwiększenie zasięgu badania znacząco poszerzy naszą zdolność do udoskonalania parametrów kosmologicznych i wzmocni nasz program dotyczący ciemnej materii” – powiedział Klaus Honsheid, główny naukowiec instrumentu DESI.
Wniosek
Mapując dziesiątki milionów obiektów kosmicznych, projekt DESI zapewnił społeczności naukowej bezprecedensowe narzędzie do badania natury ciemnej energii. Gdy badacze zaczną analizować ten szeroki wachlarz danych, możemy być o krok od zmiany paradygmatu w rozumieniu ekspansji i ostatecznego losu naszego Wszechświata.
