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das Spektralphotometer für dunkle Energie (DESI), die derzeit von ihrem Zuhause im Nicholas U Mayal Telescope am Kit Peak National Observatory in Arizona auf den Himmel gerichtet ist, hat die Aufgabe, die Ausdehnung des Weltraums zu kartieren und zu untersuchen dunkle Energieund erstellen Sie die detaillierteste 3D-Karte des Universums, die jemals erstellt wurde.
Seit der DESI-Mission sind erst sieben Monate vergangen, und wir haben bereits ein rekordverdächtiges 3D-Bild der Galaxie um uns herum, das die Fähigkeiten und Möglichkeiten von DESI zur Kartierung des Weltraums beweist.
DESI hat bereits mehr als 7,5 Millionen Galaxien katalogisiert und kartiert, und jeden Monat kommen über 1 Million neue Galaxien hinzu. Es wird angenommen, dass bis zum vollständigen Abschluss der Vermessung im Jahr 2026 mehr als 35 Millionen Galaxien kartiert sein werden, was den Astronomen eine riesige Bibliothek von Daten zur Prospektion zur Verfügung stellt.
„Da steckt so viel Schönheit drin“ Der Astrophysiker Julian Gay sagt: Vom Lawrence Berkeley National Laboratory in Kalifornien.
“In der Verteilung von Galaxien in der 3D-Karte gibt es riesige Haufen, Filamente und Hohlräume. Sie sind die größten Strukturen im Universum. Aber in ihnen findet man einen Abdruck des sehr frühen Universums und der Geschichte seiner Expansion seitdem .“
DESI besteht aus 5.000 Lichtwellenleitern, die jeweils einzeln von einem eigenen kleinen Roboter gesteuert und positioniert werden. Diese Fasern müssen auf 10 Mikrometer oder weniger als die Dicke eines menschlichen Haares genau positioniert werden und dann Lichtblicke einfangen, wenn sie aus dem Universum zurück zur Erde gefiltert werden.
Durch dieses Fasernetzwerk erfasst das Instrument Farbspektrumbilder von Millionen von Galaxien, die mehr als ein Drittel des gesamten Himmels bedecken, bevor es die Lichtmenge berechnet Rotverschiebung – das heißt, der Betrag, der aufgrund der Expansion des Universums zum roten Ende des Spektrums verschoben wird.
Da dieses Licht mehrere Milliarden Jahre brauchen kann, um die Erde zu erreichen, ist es möglich, anhand von Rotverschiebungsdaten die Tiefe im Universum herauszufinden: Je höher die Rotverschiebung, desto weiter entfernt ist etwas. Darüber hinaus können die von DESI gezeichneten Strukturen umgekehrt werden, um die anfängliche Konfiguration zu sehen, mit der sie begonnen haben.
oben: Gleiten Sie durch die 3D-Karte der Galaxien aus dem abgeschlossenen Sloan Digital Sky Survey (links) und den ersten Monaten des Spektroskopieinstruments für dunkle Energie (rechts).
Das Hauptziel von DESI ist es, mehr über die dunkle Energie zu enthüllen, von der angenommen wird, dass sie 70 % des Universums ausmacht, und ihre Expansion zu beschleunigen. Diese dunkle Energie kann Galaxien in eine unendliche Expansion treiben, wodurch sie wieder in sich selbst zusammenbrechen oder etwas dazwischen – und Kosmologen sind bestrebt, die Möglichkeiten einzuschränken.
“[DESI] Es wird uns helfen, nach Hinweisen auf die Natur der dunklen Energie zu suchen“, sagte Carlos Frink, ein Kosmologe von der Durham University in Großbritannien. Er sagte der BBC.
Darüber erfahren wir auch mehr Dunkle Materie und die Rolle, die sie bei der Entstehung von Galaxien wie der Milchstraße und der Entwicklung des Universums spielen. “
Die bereits veröffentlichte 3D-Karte zeigt, dass Wissenschaftler nicht warten müssen, bis DESI seine Arbeit beendet hat, um von einem tiefen Einblick in den Weltraum zu profitieren. Andere von DESI verbesserte Forschung untersucht, ob kleinere Galaxien ihre eigenen Galaxien haben Schwarze Löcher Wie große Galaxien.
Der beste Weg, ein Schwarzes Loch zu erkennen, besteht darin, zu bestimmen, welches Gas, Staub und andere Materie hineingezogen wird, aber in kleineren Galaxien ist es nicht leicht zu sehen – etwas, bei dem die von DESI gesammelten hochauflösenden Spektrendaten helfen sollten.
Dann ist da noch das Studium Quasare, insbesondere die hellen Galaxien, die von supermassereichen Schwarzen Löchern angetrieben werden und als Hinweise auf Milliarden von Jahren Weltraumgeschichte dienen. DESI wird verwendet, um eine Hypothese über Quasare zu testen: dass sie zu Beginn von einer Staubhülle umgeben sind, die mit der Zeit zurückgedrängt wird.
Es wird angenommen, dass die Staubmenge um den Quasar herum die Farbe des von ihm emittierten Lichts beeinflusst, was ihn zu einer idealen Funktion für DESI macht. Bis zum Abschluss der Vermessung sollte das Tool in der Lage sein, Informationen über etwa 2,4 Millionen Quasare zu sammeln.
„DESI ist wirklich cool, weil es Dinge viel blasser und röter aufnimmt“, Die Astronomin Victoria Fawcett sagt: von der Durham University.
„Wir haben viele exotische Systeme gefunden, darunter große Proben seltener Dinge, die wir vorher nicht im Detail studieren konnten.“
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