ال أداة طيفية للطاقة المظلمة (DESI) ، الذي تم توجيهه حاليًا نحو السماء من منزله في تلسكوب نيكولاس يو مايول في مرصد كيت بيك الوطني في أريزونا ، مكلف برسم خرائط توسع الفضاء ، والتحقيق الطاقة المظلمة، وإنشاء الخريطة ثلاثية الأبعاد الأكثر تفصيلاً للكون على الإطلاق.
مهمة DESI عمرها سبعة أشهر فقط ، ولدينا بالفعل صورة ثلاثية الأبعاد مذهلة حطمت الأرقام القياسية للمجرة من حولنا ، مما يثبت قدرات DESI وإمكانية رسم خريطة للفضاء.
قامت DESI بالفعل بفهرسة ورسم خرائط لأكثر من 7.5 مليون مجرة ، ويتم إضافة أكثر من مليون مجرة جديدة كل شهر. بحلول الوقت الذي يكتمل فيه التحليل في عام 2026 ، يُعتقد أنه سيتم تعيين أكثر من 35 مليون مجرة ، مما يمنح علماء الفلك مكتبة ضخمة من البيانات لي.
“هناك الكثير من الجمال هناك” يقول عالم الفيزياء الفلكية جوليان جاي من مختبر لورنس بيركلي الوطني في كاليفورنيا.
“في توزيع المجرات على الخريطة ثلاثية الأبعاد ، توجد عناقيد ضخمة وخيوط وفراغات. هذه هي أكبر الهياكل في الكون. ولكن بداخلها تجد بصمة للكون الأول وتاريخ توسعه منذ ذلك الحين. “
تتكون DESI من 5000 ألياف بصرية ، يتم التحكم في كل منها ووضعها بشكل فردي بواسطة روبوت صغير خاص بها. يجب أن يتم وضع هذه الألياف بدقة في حدود 10 ميكرون ، أي أقل من سماكة شعرة الإنسان ، ثم تلتقط لمحات من الضوء أثناء ترشيحها إلى الأرض من الكون.
باستخدام هذه الشبكة من الألياف ، تلتقط الأداة صورًا للطيف اللوني لملايين المجرات ، وتغطي أكثر من ثلث السماء بأكملها ، قبل حساب كمية الضوء التي كانت موجودة. تحول الأحمر – أي إلى أي مدى تم دفعه نحو النهاية الحمراء للطيف بسبب توسع الكون.
نظرًا لأن هذا الضوء يمكن أن يستغرق ما يصل إلى عدة مليارات من السنين للوصول إلى الأرض ، فمن الممكن استخدام بيانات الانزياح الأحمر لمعرفة العمق في الكون: كلما زاد الانزياح نحو الأحمر ، كلما كان شيء ما بعيدًا. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن إجراء هندسة عكسية للهياكل التي رسمتها DESI لمعرفة التكوين الأولي الذي بدأت فيه.
(بيانات D. Schlegel / Berkeley Lab / DESI)
فوق: شريحة من خريطة المجرة ثلاثية الأبعاد الخاصة بمسح Sloan Digital Sky Survey (على اليسار) والأشهر الأولى من أداة التحليل الطيفي للطاقة المظلمة (على اليمين).
الهدف الرئيسي من DESI هو الكشف عن المزيد عن الطاقة المظلمة التي تمثل 70٪ من الكون وتسريع تمدده. يمكن لهذه الطاقة المظلمة أن تسحب المجرات إلى التوسع اللامتناهي ، أو تنهار على نفسها ، أو شيء ما بينهما – ويحرص علماء الكون على تضييق الخيارات.
“[DESI] سيساعدنا في البحث عن أدلة حول طبيعة الطاقة المظلمة ، “قال كارلوس فرينك ، عالم الكونيات من جامعة دورهام في المملكة المتحدة. قال لبي بي سي.
“سنتعلم أيضًا المزيد عن مادة سوداء والدور الذي تلعبه في تكوين المجرات مثل درب التبانة وفي تطور الكون “.
تُظهر الخريطة ثلاثية الأبعاد التي تم إصدارها بالفعل أنه لا يتعين على العلماء انتظار انتهاء DESI من عملها لبدء الاستفادة من نظرة عميقة إلى الفضاء. تستكشف أبحاث أخرى مُحسَّنة من DESI ما إذا كانت المجرات الأصغر لها مجراتها الخاصة أم لا الثقوب السوداء كما تفعل المجرات الكبيرة.
أفضل طريقة لاكتشاف الثقب الأسود هي تحديد الغاز والغبار والمواد الأخرى المسحوبة إليه ، لكن ليس من السهل رؤيته في المجرات الأصغر – وهو ما يجب أن تساعده البيانات الطيفية عالية الدقة التي جمعتها DESI.
ثم هناك دراسة النجوم الزائفة، ولا سيما المجرات اللامعة التي تعمل بالثقوب السوداء الهائلة ، والتي تعد بمثابة معالم عبر مليارات السنين من تاريخ الفضاء. سيتم استخدام DESI لاختبار فرضية حول النجوم الزائفة: تبدأ محاطة بغلاف من الغبار يُطارد بعيدًا بمرور الوقت.
يُعتقد أن كمية الغبار حول الكوازار تؤثر على لون الضوء المنبعث منه ، مما يجعله وظيفة مثالية لـ DESI. يجب أن يكون الجهاز قادرًا على جمع معلومات عن حوالي 2.4 مليون كوازار بنهاية التحقيق.
“DESI رائع حقًا لأنه يلتقط أشياء أكثر خفوتًا وأكثر احمرارًا” ، تقول عالمة الفلك فيكتوريا فوسيت من جامعة دورهام.
“نحن نعثر على عدد غير قليل من الأنظمة الغريبة ، بما في ذلك عينات كبيرة من الأشياء النادرة التي لم نتمكن ببساطة من دراستها بالتفصيل من قبل.”
يمكنك متابعة آخر الأخبار من جهاز التحليل الطيفي للطاقة المظلمة على الجهاز الصفحة الرئيسية الرسمية.
