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经过十年的准备 ， 暗能量谱仪(DESI)将于今年年底发射 ， 开始为期五年的任务 ， 绘制一组史上最详细的宇宙物质三维分布图 。
宇宙膨胀示意图 。(美国宇航局戈达德太空飞行中心概念图像实验室)
科学家认为这张地图将有助于揭示宇宙的重要奥秘 ， 包括对宇宙膨胀背后神秘驱动力——暗能量的理论预测 。
DESI是如何工作的
DESI主要由美国能源部资助 ， 由美国、英国、法国、西班牙和墨西哥合作建造 。这是一台先进的光谱仪 ， 装配在亚利桑那州基特峰天文台现有的4米宽Mayall望远镜上 。
DESI的核心组成部分是5000个铅笔大小的独立机器人 。每个机器人控制一个光纤眼来捕捉波长为360 ~ 980 nm的光 ， 范围从近紫外到可见光 ， 再到电磁波谱的红外波段 。
启动后 ， 每个机器人每次可以观察一个预设的指定星系 。理想情况下 ， 每两分钟可以观测到5000个星系 。之后整台望远镜调整镜面 ， 瞄准下一组目标 。
DESI将在为期五年的项目中重复测量3500万个星系和240万个类星体与地球的距离 ， 覆盖三分之一的天空空 。在项目结束时 ， 科学家将获得这些天体在五年内如何膨胀的详细信息 。
DESI将分析每个机器人从遥远的星系或类星体收集到的光波 。这些光是很久以前的天体发出的 ， 所以德西就像在看这些天体的过去 。一些光来自120亿年前 。
“经过十年的规划、RD、安装和集成 ， 我们很高兴DESI即将开始其暗能量探索任务 。”DESI的项目负责人迈克尔·李维(Michael Levi)在官方文件中表示 。
物质分布与暗能量的关系
科学家认为 ， 自大爆炸以来 ， 宇宙并不是随机膨胀的 ， 而是一种神秘的暗能量在推动其膨胀 。
该项目的发言人 ， 哈佛-史密森天体物理中心的丹尼尔艾森斯坦(Daniel Eisenstein)说:“星系并不是随机分布在宇宙中 ， 而是形成了一个复杂的结构 ， 从中我们可以了解宇宙的组成和历史 。DESI将绘制出有史以来最详细的地图 ， 它将让我们知道宇宙在发展过程中是如何膨胀的 ， 引力和暗能量是如何相互竞争 ， 对宇宙中的物质进行拉扯和推动的 。”
【十年磨一剑，暗能量光谱仪将启用，绘制史上最细宇宙物质立体分布图！ ...】DESI观测到的目标天体也携带重子声振荡(BAO)信息 ， 这是宇宙中可见的重子物质(也称“普通”物质)的周期性密度变化 。类似于超新星作为标准烛光的作用 ， 鲍信息也可以测量宇宙的距离 。要探索包信息中的秘密 ， 首先要获得每个目标天体的详细光谱信息 。这是DESI项目的总体目标 。
在多年准备工作的基础上 ， 又因为今年的疫情稍微耽搁了一下 ， 德西终于准备好了 。艾森斯坦说 ， “现在整个团队都渴望知道DESI数据能向我们展示什么宇宙奥秘 。”
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