ال أداة طيفية للطاقة المظلمة (DESI) ، التي تم توجيهها حاليًا إلى السماء من منزلها في تلسكوب نيكولاس يو مايال في مرصد كيت بيك الوطني في أريزونا ، مكلف برسم توسع الفضاء ، والتحقيق الطاقة المظلمة، وإنشاء الخريطة ثلاثية الأبعاد الأكثر تفصيلاً للكون والتي تم تجميعها معًا.
لقد مرت سبعة أشهر فقط على مهمة DESI ولدينا بالفعل صورة ثلاثية الأبعاد حطمت الأرقام القياسية للمجرة التي تحيط بنا ، مما يثبت قدرات DESI وإمكاناته لرسم خرائط الفضاء.
قامت DESI بالفعل بفهرسة ورسم خرائط لأكثر من 7.5 مليون مجرة ، مع إضافة أكثر من مليون مجرة جديدة شهريًا. بحلول الوقت الذي ينتهي فيه المسح بالكامل في عام 2026 ، يُعتقد أنه سيتم تعيين أكثر من 35 مليون مجرة ، مما يوفر لعلماء الفلك مكتبة ضخمة من البيانات للتنقيب.
“هناك الكثير من الجمال في ذلك ،” يقول عالم الفيزياء الفلكية جوليان جاي من مختبر لورنس بيركلي الوطني في كاليفورنيا.
“في توزيع المجرات في الخريطة ثلاثية الأبعاد ، توجد مجموعات ضخمة وخيوط وفراغات. إنها أكبر الهياكل في الكون. ولكن داخلها ، تجد بصمة للكون المبكر جدًا ، وتاريخ توسعها منذ ذلك الحين “.
تتكون DESI من 5000 ألياف بصرية ، يتم التحكم في كل منها ووضعها بشكل فردي بواسطة روبوت صغير خاص بها. يجب وضع هذه الألياف بدقة في حدود 10 ميكرون ، أو أقل من سماكة شعرة الإنسان ، ثم تلتقط لمحات من الضوء أثناء ترشيحها إلى الأرض من الكون.
من خلال شبكة الألياف هذه ، تلتقط الأداة صور طيف لوني لملايين المجرات ، تغطي أكثر من ثلث السماء بأكملها ، قبل حساب مقدار الضوء انزياح أحمر – أي مقدار 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 الأحمر ، كلما كان شيء ما بعيدًا. علاوة على ذلك ، يمكن عكس الهياكل التي رسمتها DESI لرؤية التكوين الأولي الذي بدأوا فيه.
(بيانات D. Schlegel / Berkeley Lab / DESI)
في الاعلى: شريحة عبر الخريطة ثلاثية الأبعاد للمجرات من مسح سلون الرقمي للسماء المكتمل (على اليسار) والأشهر القليلة الأولى من أداة التحليل الطيفي للطاقة المظلمة (على اليمين).
الهدف الرئيسي من DESI هو الكشف عن المزيد عن الطاقة المظلمة التي يعتقد أنها تشكل 70٪ من الكون بالإضافة إلى تسريع تمدده. يمكن أن تدفع هذه الطاقة المظلمة المجرات إلى توسع غير محدود ، مما يؤدي إلى انهيارها مرة أخرى على نفسها أو شيء ما بينهما – ويحرص علماء الكون على تضييق الخيارات.
“[DESI] سيساعدنا في البحث عن أدلة حول طبيعة الطاقة المظلمة ، “كارلوس فرينك ، عالم الكونيات من جامعة دورهام في المملكة المتحدة ، قال لبي بي سي.
“سنتعلم أيضًا المزيد عن المادة المظلمة والدور الذي تلعبه في كيفية تشكل المجرات مثل درب التبانة وكيف يتطور 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 مثل المجرات الكبيرة.
أفضل طريقة لاكتشاف الثقب الأسود هي تحديد الغاز والغبار والمواد الأخرى التي يتم جرها إليه ، ولكن ليس من السهل رؤيته في المجرات الأصغر – وهو أمر يجب أن تساعد به بيانات الأطياف عالية الدقة التي جمعتها DESI.
ثم هناك دراسة النجوم الزائفة، ولا سيما المجرات اللامعة التي تعمل بواسطة الثقوب السوداء الهائلة ، والتي تعمل بمثابة إشارات إلى الوراء عبر مليارات السنين من تاريخ الفضاء. سيتم استخدام DESI لاختبار فرضية حول النجوم الزائفة: أنها تبدأ محاطة بغلاف من الغبار يتم دفعه مع مرور الوقت.
يُعتقد أن كمية الغبار حول الكوازار تؤثر على لون الضوء الذي يصدره ، مما يجعله وظيفة مثالية لـ DESI. يجب أن تكون الأداة قادرة على جمع معلومات عن حوالي 2.4 مليون كوازار بحلول وقت استكمال المسح.
“DESI رائع حقًا لأنه يلتقط أشياء أكثر خفوتًا وأكثر احمرارًا ،” تقول عالمة الفلك فيكتوريا فوسيت من جامعة دورهام.
“لقد وجدنا الكثير من الأنظمة الغريبة ، بما في ذلك عينات كبيرة من الأشياء النادرة التي لم نتمكن من دراستها بالتفصيل من قبل.”
يمكنك مواكبة آخر الأخبار من Dark Energy Spectroscopic Instrument في مركزها الصفحة الرئيسية الرسمية.
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”
