DESI早期發布的數據保存了近兩百萬個天體

2025-12-11 23:45:14 分類：焦點 閱讀(385)

這個暗能量光譜儀器位于基特峰國家天文臺的Mayall 4米望遠鏡的頂部。DESI在2020年和2021年收集的發布早期數據現已公開。鳴謝:瑪麗蓮·薩金特/伯克利實驗室
（神秘的據保北京外圍（外圍經紀人) 外圍空姐（電話微信365-*2895）高端質量，滿意為止地球uux.cn）據勞倫斯·伯克利國家實驗室（勞倫·拜倫）：宇宙很大，而且越來越大。存近為了研究暗能量，兩百即我們宇宙加速膨脹背后的天體神秘力量，科學家們正在使用暗能量光譜儀器(DESI)繪制4000多萬個星系、早期類星體和恒星的發布地圖。今天，據保該合作公開發布了第一批數據，存近其中有近200萬個對象供研究人員探索。兩百
80tb的天體數據集來自2020年和2021年實驗的“調查驗證”階段六個月期間的2480次曝光。在打開儀器和開始正式科學運行之間的早期這段時間里，研究人員確保他們使用望遠鏡的發布北京外圍（外圍經紀人) 外圍空姐（電話微信365-*2895）高端質量，滿意為止計劃符合他們的科學目標——例如，通過檢查觀察不同亮度的據保星系需要多長時間，以及驗證選擇的恒星和星系進行觀察。
DESI的聯合發言人、能源部勞倫斯伯克利國家實驗室(伯克利實驗室)的科學家Nathalie Palanque-Delabrouille說:“DESI工作得如此出色，它在調查驗證期間獲得的科學級數據量與以前完成的巡天調查相當，這是一個巨大的成就。”“這一里程碑表明，DESI是一個獨特的光譜工廠，其數據不僅可以用于暗能量的研究，還將受到整個科學界的覬覦，以解決其他主題，如暗物質，引力透鏡和星系形態學。”
今天，該合作組織還發表了一系列與早期數據發布相關的論文，其中包括星系集群的早期測量，稀有物體的研究，以及儀器和調查操作的描述。新論文建立在DESI第一次測量宇宙距離尺度的基礎上，該測量于4月份發表，使用了前兩個月的例行調查數據(不包括在早期數據發布中)，也顯示了DESI完成其設計目標的能力。
DESI使用5000個機器人定位器來移動光纖，這些光纖可以捕捉數百萬或數十億光年之外的物體發出的光。它是世界上最強大的多目標巡天攝譜儀，能夠在一個晚上測量超過100，000個星系的光。這種光告訴研究人員一個物體有多遠，從而構建出一個三維宇宙地圖。
“調查驗證對DESI非常重要，因為它允許我們在開始主要調查之前，調整我們對所有對象的選擇，包括恒星，明亮的星系，發光的紅色星系，發射線星系和類星體，”法國替代能源和原子能委員會(CEA)的科學家Christophe Yeche說，他是目標選擇小組的共同領導。“我們已經能夠優化我們的選擇，并確認我們的觀察策略。”
隨著宇宙的膨脹，它拉長了光的波長，使其變得更紅——這一特性被稱為紅移。星系越遠，紅移越大。德西專門收集紅移，然后用來解決一些天體物理學的最大難題:暗能量是什么，以及它在整個宇宙歷史中是如何變化的。
雖然DESI的主要目標是了解暗能量，但許多數據也可以用于其他天文學研究。例如，早期發布的數據包含一些眾所周知的天空區域的詳細圖像，如哈勃深空。
“有一些我們已經深入了解的常見領域，”伯克利實驗室的科學家斯蒂芬·貝利(Stephen Bailey)說，他是DESI的數據管理負責人。“我們已經在社區其他人感興趣的區域拍攝了有價值的光譜圖像，我們希望其他人會利用這些數據做更多的科學研究。”
兩個有趣的發現已經浮出水面:恒星大量遷移到仙女座星系的證據，以及難以置信的遙遠類星體，這是有時在星系中心發現的極其明亮和活躍的超大質量黑洞。
“我們在很深的地方觀察了一些區域。人們已經查看了這些數據，并發現了非常高的紅移類星體，它們仍然非常罕見，基本上任何關于它們的發現都是有用的，”伯克利實驗室的博士后研究員安東尼·克雷明說，他領導了早期數據發布的數據處理。“這些高紅移類星體通常是用非常大的望遠鏡發現的，所以DESI一個更小的4米巡天儀器-可以與那些更大的專用天文臺競爭的事實是我們非常自豪的成就，并證明了該儀器的非凡吞吐量。”
巡天驗證也是測試將DESI的10臺光譜儀(將星系的光分成不同顏色)的原始數據轉化為有用信息的過程的機會。

這一小塊DESI數據左邊是地球，右邊是時間回溯。每個點代表一個星系(藍色)或類星體(紅色)。一個物體越向右，它就越遠。上面的楔形包括了大約120億年前的物體。底部的楔形放大了更近的星系的細節。團塊、線和空白點是宇宙中真實的結構，顯示了星系如何聚集在一起或在巨大的尺度上留下空隙。鳴謝:埃莉諾·唐寧/DESI合作
國家能源研究科學計算中心(NERSC)的數據架構師勞里·斯蒂芬妮(Laurie Stephey)說，“如果你看著它們，直接來自相機的圖像看起來就像是無意義的——就像奇怪、模糊的圖像上的線條。”NERSC是處理DESI數據的超級計算機。“神奇的事情發生在處理過程中，軟件能夠解碼數據。令人興奮的是，我們有技術讓研究界可以獲得這些數據，而且我們可以支持“什么是暗能量”這個大問題"
DESI的早期數據是NERSC的一個獨特項目。所有實驗的代碼，包括計算繁重的代碼，都是用編程語言Python編寫的，而不是傳統的C++或Fortran。
“這是第一次使用純Python被證明是NERSC主要實驗的可行方法，從那以后，Python在我們的用戶工作負載中變得越來越常見，”Stephey說。

DESI收集光譜，即太空中物體發出的不同頻率的光。這種光告訴研究人員該物體有多遠，這意味著他們可以創建一個宇宙的3D地圖。這個光譜來自一個距離地球超過120億光年的遙遠的類星體。宇宙的膨脹拉長了光的波長，將其轉換成紅外線。鳴謝:埃莉諾·唐寧/DESI合作
DESI早期數據發布現在可以通過NERSC免費訪問。
實驗中還有大量的數據。DESI的五年計劃已經進行了兩年，并提前完成了收集超過4000萬個紅移的目標。該調查已經在其科學運行中編目了超過2600萬個天文物體，并且每月增加100多萬個。
這項研究發表在arXiv預印本服務器上。