​美国亚利桑那州一架经过改进的望远镜绘制出迄今为止最大的宇宙三维地图

美国亚利桑那州一架经过改进的望远镜绘制出迄今为止最大的宇宙三维地图

美国亚利桑那州一架经过改进的望远镜绘制出迄今为止最大的宇宙三维地图

（报道）据新浪科技：国外媒体报道，在美国亚利桑那州，一架经过改进的望远镜绘制出了一幅阶段性的宇宙地图，这是迄今为止最大的宇宙三维地图——而且该仪器只完成了其五年任务大约十分之一的工作量。

在这张宇宙三维地图中，地球在左下角，向室女座、巨蛇座和武仙座的方向望去，距离超过50亿光年。每个彩色的点代表一个星系，而每个星系由1000亿到1万亿颗恒星组成。引力将星系聚集成一种被称为“宇宙网”的结构，其中分布着密集的星团、纤维和空洞。

在这张宇宙三维地图中，地球在左下角，向室女座、巨蛇座和武仙座的方向望去，距离超过50亿光年。每个彩色的点代表一个星系，而每个星系由1000亿到1万亿颗恒星组成。引力将星系聚集成一种被称为“宇宙网”的结构，其中分布着密集的星团、纤维和空洞。

暗能量光谱仪（DESI）是由加州劳伦斯伯克利国家实验室和世界各地的科学家合作研发的，于2015年至2019年安装在索诺拉沙漠中基特峰国家天文台的梅奥尔望远镜上，至今观测运行的时间还不到一年。

DESI的设计目的是创建一幅更大的三维宇宙地图，以更好地理解暗能量的物理学。在宇宙物理学中，暗能量是一种难以察觉的能量形式，作用于时空结构本身，可以加速宇宙的膨胀。

这张三维宇宙地图有许多美丽之处，在其星系分布中，可以看到巨大的星团、纤维和空洞结构。它们是宇宙中最大的结构，但在它们中间，你会发现宇宙早期的印记，以及此后宇宙膨胀的历史。研究人员希望了解暗能量对这些结构的影响，从而了解宇宙的最终命运。

在准备阶段，DESI团队使用了2021年1月发布的一张巨大的二维宇宙地图，而三维的调查就在几周后开始。新的三维地图精确定位了超过750万个星系的位置，大大超过了2008年斯隆数字巡天（SDSS）所创造的大约93万个星系的记录。

星系调查

DESI收集了分布在大约三分之一天空区域中的数百万个星系的光谱图像。通过分析每个星系发出的光的颜色光谱，研究人员可以确定光被“红移”的程度。所谓红移，是指由于宇宙膨胀引起的多普勒效应，光被向光谱的红端拉伸。一般而言，一个星系的红移越大，它远离地球的速度就越快，距离地球上的观察者也就越远。

自138亿年前的大爆炸以来，宇宙一直在膨胀，现在它比我们所能看到的最远距离还要大得多——直径至少有920亿光年。

在声明中，参与DESI项目的科学家们希望这张宇宙三维地图能揭示天空的“深度”，并帮助他们绘制星系团和超星系团。由于这些结构与它们最初形成时的物理涟漪相呼应，研究人员希望利用这些数据来确定宇宙的膨胀历史，甚至宇宙的最终命运。

暗能量

科学家以往认为宇宙正在以恒定的速度膨胀，或者宇宙中物质和能量的结合可能最终会使膨胀减速。然而，从20世纪末开始，对超新星的观测表明，宇宙实际上是在加速膨胀。于是，科学家们创造了“暗能量”这一概念来解释这种意想不到的现象。

现在的计算表明，暗能量占可观测宇宙总能量的70%左右。暗能量现有两种模型，一是阿尔伯特·爱因斯坦在广义相对论中提出的“宇宙学常数”——一种均匀充满空间的恒常能量密度；二是标量场，即一个能量密度随时变化的动力场。近几十年来，理解暗能量已经成为一个重要的科学目标。

随着宇宙的膨胀，似乎产生了更多的暗能量，从而加速了宇宙的膨胀。最终，暗能量的影响将决定宇宙的命运——它是永远膨胀、撕裂，还是以一种反向大爆炸的形式再次坍缩。

现在，DESI每月可对大约250万个星系的红移进行编目归类。该团队预计在2026年完成三维巡天地图，届时该望远镜将观测到大约3500万个星系。在近期由劳伦斯伯克利实验室举办的名为CosmoPalooza的网络研讨会上，DESI的研究人员展示了该仪器的一些早期天体物理学结果。

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