Cílem DESI je vytvořit 3D mapu vesmíru a odemknout tajemnou povahu temné energie

Galaxie Andromeda (M31) má rozpětí disku více než 3 stupně a zaměřuje se na jediný ukazatel DESI, který je reprezentován velkým světle zeleným kruhovým krytem. Menší kruhy na této mapě pokrytí představují každou přístupnou oblast 5 000 pozicionérů vláken manipulátoru DESI. V tomto vzorku zahrnuje 5 000 spekter současně shromážděných DESI nejen hvězdy v galaxii Andromeda, ale také vzdálené galaxie a kvasary. Příklad spektra DESI pokrývající tento obraz patří k kvasaru na dlouhé vzdálenosti (QSO) před 11 miliardami let.Zdroj obrázku: spolupráce DESI a obrazový průzkum staré verze DESI

Rekordní zkušební provoz úspěšně zahájil spektrometr temné energie (DESI)

17. května zahájila národní observatoř Kitt Peak poblíž Tucsonu v Arizoně pětiletý průzkum vesmíru a tajemství temné energie. K splnění úkolu byl použit spektrometr temné energie (Desi) Zachytí a studuje světlo z desítek milionů galaxií a dalších vzdálených objektů ve vesmíru.

DESI je mezinárodní vědecká spolupráce řízená Národní laboratoří Lawrence Berkeley (Berkeley Lab) ministerstva energetiky a hlavní financování výstavby a provozu zajišťuje DOE Office of Science.

Shromážděním světla z přibližně 30 milionů galaxií vědci projektu uvedli, že DESI jim pomůže vytvořit 3D mapu vesmíru s nebývalými detaily. Tato data jim pomohou lépe porozumět odpudivé síle spojené s temnou energií, která řídí expanzi a zrychlení vesmíru na velkou kosmickou vzdálenost.

Čím se DESI liší od předchozích průzkumů oblohy? Michael Levi, ředitel projektu v Berkeley Lab, řekl: „Budeme měřit 10krát více spektra galaxií než kdykoli předtím. Tato spektra nám dávají tři rozměry.“ Vysvětlil: Přístroj neshromažďuje světlo z dvourozměrných obrazů Mléčná dráha, kvasary a další vzdálené objekty, ale sbírá světlo z vesmíru. Proto se „stává jakýmsi strojem času. Umístíme tyto objekty na časovou osu a dosáhneme vzdálenosti. Je to před 11 miliardami let.“

Nathalie Palanque-Delabrouille, kosmologka Francouzské komise pro alternativní energii a atomovou energii (CEA), uvedla: „DESI je nejpokročilejší nástroj nové generace, jehož cílem je lépe porozumět vesmíru. Ambiciózní,“). Řekla, že tento vědecký projekt – včetně jejího vlastního zájmu o kvazary – umožní vědcům přesně vyřešit dvě hlavní otázky: co je temná energie a do jaké míry gravitace sleduje obecnou relativitu, která tvoří naši teorii relativity. vesmír.

Risa Wechsler, ředitelka laboratoře SLAC National Accelerator DOE a Kavliho institutu částicové astrofyziky a kosmologie na Stanfordské univerzitě, řekla: „Jsem z toho velmi nadšená. Několik let jsem strávil pomáháním při vyšetřování návrhů, schvalováním projektů a spoluprací. Příprava na vědu, tak jsem viděl začátek vyšetřování se širokým úsměvem. I v prvním ročníku DESI se toho hodně naučíme. “

DESI část ohniskové roviny

Malá fotografie ohniskové roviny DESI zobrazující jedinečný robotický lokátor. Na tomto obrázku je optické vlákno instalované v polohovacím robotu podsvíceno modrým světlem.Zápočet: spolupráce DESI

Oficiální zahájení pětiletého průzkumu DESI přišlo po čtyřměsíčním zkušebním provozu vlastního nástroje, který zachytil o 4 miliony spektra galaxií více než všechny předchozí spektroskopické průzkumy dohromady. Wexler řekl: „Už máme spoustu dat a vypadá to skvěle.“

Vědecký pracovník KIPAC Chia-Hsun Chuang je spolupředsedou pracovní skupiny pro simulaci vesmíru DESI, která připravuje katalog simulovaných galaxií za účelem ověření procesu analýzy dat. Poukázal na to, že s příchodem hlavních údajů z průzkumu přichází tento obtížný úkol: „Stavba dalekohledu a sběr dat je neuvěřitelná výzva. Naším dalším úkolem je analyzovat tato data, abychom získali co nejpřesnější energetická omezení.“

Přístroj DESI je nainstalován na 4metrovém dalekohledu Nicholase U. Mayalla v Kitt Peak National Observatory, což je projekt organizace National Science Foundation (NSF) NOIRLab, která umožnila ministerstvu energetiky použít Mayallův dalekohled pro průzkumy DESI. Přístroj obsahuje novou optiku pro zvětšení zorného pole dalekohledu a obsahuje 5 000 automaticky ovládaných optických vláken pro sběr spektrálních dat ze stejného počtu objektů v zorném poli dalekohledu.

„Nepoužíváme největší dalekohled,“ řekl David Schlegel z Berkeley Lab, vědecký pracovník projektu DESI. „Je to proto, že přístroj je lepší a vysoce multiplexovaný, což znamená, že můžeme zachytit světlo z mnoha různých objektů najednou.“

Dalekohled ve skutečnosti „skutečně ukazuje na 5 000 různých galaxií současně,“ řekl Schlegel. Vysvětlil, že v kteroukoli danou noc, když se dalekohled přesune do cílového umístění, budou optická vlákna vyrovnána tak, aby shromažďovala světlo z galaxie odražené od zrcadla galaxie. Odtud je světlo přiváděno do spektrometru a CCD kamery pro další zpracování a výzkum.

Christophe Yeche, kosmolog CEA a vedoucí ověřování průzkumu, řekl: „Toto je vlastně továrna – továrna na spektroskopii.“ „Můžeme shromáždit 5 000 spekter každých 20 minut. Za krásné noci jsme shromáždili asi 150 000. objekt.”

Profesor fyziky z Ohio State University Klaus Honscheid (Klaus Honscheid) uvedl: „Nejde však jen o přístrojový hardware, který nám umožňuje dosáhnout tohoto cíle, ale také o přístrojový software, který je centrálním nervovým systémem DESI.“ Systém. Chválil svůj tým a desítky lidí po celém světě, kteří sestavili a otestovali tisíce komponent DESI, z nichž většina je pro tento přístroj jedinečná.

Spektrum shromážděné pomocí DESI je složka světla, která odpovídá barvám duhy. Jejich vlastnosti (včetně vlnové délky) odhalují informace, jako je chemické složení pozorovaného objektu, jakož i informace o jejich relativní vzdálenosti a rychlosti.

Jak se vesmír rozpíná a galaxie se od sebe vzdalují, jejich světlo se posouvá na delší, červenější vlnové délky. Čím dále je galaxie, tím větší je její červený posun. Měřením rudého posuvu galaxie vytvoří vědci DESI 3D mapu vesmíru. Očekává se, že podrobné rozdělení galaxií na obrázku poskytne nový pohled na vliv a vlastnosti temné energie.

Kyle Dawson, profesor fyziky a astronomie na univerzitě v Utahu, a spoluřešitel projektu, řekl: „Temná energie je jednou z klíčových vědeckých hnacích sil DESI.“ „Naším cílem není zjistit, kolik energie máme. účelem je studovat jeho vlastnosti. Víme, že asi 70% energie ve vesmíru je dnes energie temná. “

Dawson vysvětlil, že vesmír se rozpíná rychlostí určenou jeho celkovým energetickým obsahem. Řekl, že pozorováním nástroje DESI v prostoru a čase „můžeme pořídit snímek dneška, včera, před miliardou let a před dvěma miliardami let, a pořídit snímek co nejdříve. můžeme najít Vyjmout energetický obsah na těchto snímcích a zjistit, jak se mění. “

Jim Siegrist, zástupce ředitele fyziky vysokých energií amerického ministerstva energetiky, uvedl: „Jsme velmi potěšeni, že jsme spustili DESI. DESI je prvním projektem temné energie nové generace, který zahájil vědecké výzkumy. energetický výzkum. Kromě hlavního úkolu bude soubor dat využívat také širší vědecká komunita k četným astrofyzikálním výzkumům.

DESI je podporován DOE Science Office a National Energy Research Scientific Computing Center (uživatelské zařízení DOE Science Office). National Science Foundation, United Kingdom Science and Technology Facilities Council, Gordon and Betty Moore Foundation, Heising-Simmons Foundation, French Alternative Energy and Atomic Energy Commission (CEA), Mexican National Science and Technology Council, Spanish Ministry of Economy, and DESI member mechanism .

Spolupráce DESI je poctěna, že jí bylo umožněno provádět astronomický výzkum na Iolkam Du’ag (Kitt Peak), hoře zvláštního významu pro národ Tohono O’odham.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Drsná kůra, která se v noci ozývá, vede k objevení nových druhů

V lesích západní a střední Afriky se v noci ozývají hlasitá volání hybridů stromů - malých, býložravých savců, ale jejich zvuk se liší podle...

Nástroj Nový nástroj určený k podpoře vývoje a vývoje automobilových vozidel

Schematický vnitřní provoz elektrod v palivovém článku և kapacita základních parametrů. Půjčka:Heinz a kol., 2021: Široké používání tradičních vozidel na vodíkový pohon nad tradičními...

Identifikace velmi počátečních kroků, které vedou k rozvoji rakoviny

Konfokální mikrofotografie tenkého střeva myši pomocí technologie Red2Onco. S Red2Onco můžete označit onkogenní mutantní klony (červené klony) a běžné nebo divoké klony (žluté...

Neandertálci a raná moderní lidská kultura koexistovali vedle starších tradic již více než 100 000 let

Výzkum Fakulty antropologie a ochrany na University of Kent zjistil, že jedna z prvních kultur kamenných nástrojů známá jako Acheulean trvala pravděpodobně o desítky...

Snadná věda: co jsou sterilní neutrina?

Sterilní neutrina jsou speciální typ neutrin, který byl navržen k vysvětlení některých neočekávaných experimentálních výsledků, ale nakonec nebyl objeven. Vědci je hledají v...

Newsletter

Subscribe to stay updated.