Спектроскопічний прилад темної енергії Міністерства енергетики США виміряв 7,5 мільйонів червоних зміщень галактик.

Спектроскопічний прилад темної енергії (Dark Energy Spectroscopic Instrument, DESI) зареєстрував більше галактик, ніж усі інші аналогічні попередні дослідження разом узяті. За допомогою цього приладу лише за сім місяців з початку наукових операцій вчені виміряли червоне зміщення 7,5 мільйонів галактик. Проєктом DESI керує Національна лабораторія імені Лоуренса в Берклі Міністерства енергетики США (U.S. Department of Energy, DOE). Прилад встановлено ​​в Національній обсерваторії Кітт Пік, якою управляє NOIRLab (National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory) NSF (National Science Foundation), на 4-метровому телескопі Ніколаса Ульріха Мейолла.

Зоряні стежки над 4-метровим телескопом імені Ніколаса Ульріха Мейолла в Національній обсерваторії Кітт-Пік поблизу Тусона, штат Аризона. Фото з сайту https://noirlab.edu.

Дослідники, які працюють з DESI, додають нові дані про червоні зміщення галактик зі швидкістю понад мільйон значень на місяць. Лише в листопаді 2021 р. до каталогу внесено значення червоних зміщень 2,5 мільйонів галактик. Очікується, що до закінчення проєкту в 2026 році DESI матиме в каталозі понад 35 мільйонів галактик, що дасть змогу астрономам виконувати величезні й поки неможливі дослідження в галузі космології та астрофізики.

Основне завдання дослідження — зібрати спектри мільйонів галактик на понад третині всього неба. Розкладаючи світло кожної галактики на спектр, DESI може визначити, в якій мірі світло було зміщене в червону його ділянку, тобто наскільки змістилися спектральні лінії внаслідок розширення Всесвіту протягом мільярдів років. Саме ці червоні зміщення дають змогу DESI побачити глибину неба. Що більше червоне зміщення галактики, то далі вона лежить від Землі. Маючи в руках тривимірну мапу космосу, фізики можуть виявляти скупчення та надскупчення галактик. Ці структури несуть відлуння з часу своє появи, коли вони були лише брижами в ранньому Всесвіті. Отримавши ці відлуння, фізики можуть використовувати дані DESI, щоб визначити історію розширення Всесвіту.

DESI — це міжнародне наукове співробітництво, яким керує Національна лабораторія імені Лоуренса в Берклі при Міністерстві енергетики США. Кошти на створення DESI виділило Управління науки Міністерства енергетики США і тепер фінансує його експлуатацію. DESI встановлено на 4-метровому телескопі Ніколаса У. Мейолла в Національній обсерваторії Кітт-Пік (Kitt Peak National Observatory, KPNO) поблизу Тусона, штат Аризона. KPNO — це структурний підрозділ NOIRLab NSF, і DOE має контракт з NOIRLab на експлуатацію телескопа Мейолла для дослідження DESI.

Національна обсерваторія Кітт-Пік вночі у вівторок, 22 травня 2018 року в Тусоні, штат Аризона. Фото з сайту https://noirlab.edu.

Проєкт DESI виконав лише 10% своєї п’ятирічної місії. Після його завершення, коли буде створено остаточну тривимірну мапу, фізики та астрономи отримають змогу краще зрозуміти темну енергію і, отже, отримають більше уявлень про минуле і майбутнє Всесвіту.

«У ній багато принад», — сказав вчений з лабораторії в Берклі Жюльєн Ґай (Julien Guy) про мапу. «В розподілі галактик на 3D-мапі є величезні скупчення, нитки та порожнечі. Це найбільші структури у Всесвіті. Але всередині них ви знайдете відбиток дуже раннього Всесвіту та історію його розширення відтоді».

DESI пройшов довгий шлях, щоб досягти цієї точки. Ідею розробки цього приладу було запропоновано понад десяти років тому, будівництво розпочалося в 2015 році, а вперше він побачив світ наприкінці 2019 року. Потім, під час фази перевірки, світ вразила пандемія коронавірусу, і довелося зупинити телескоп на кілька місяців, хоча деякі роботи тривали дистанційно. У грудні 2020 року DESI знову спрямував «очі» до неба, щоб налаштувати своє апаратне та програмне забезпечення, а з травня 2021 р. розпочалися наукові дослідження.

За інф. з сайту https://noirlab.edu