Инструмент Dark Energy Spectroscopic Instrument, известный как DESI, достиг одной из своих главных целей, завершив самую обширную и детальную трехмерную карту Вселенной из всех, что когда-либо создавались человечеством. За пять лет наблюдений этот прибор, установленный на четырехметровом телескопе Mayall в обсерватории Китт-Пик в Аризоне, каталогизировал более 47 миллионов галактик и квазаров, что значительно превышает изначально запланированные 34 миллиона. Полученная в результате реконструкция распределения материи в огромных масштабах позволяет ученым изучать эволюцию космоса на протяжении последних 11 миллиардов лет его истории.
DESI использует 5000 оптических волокон, которые автоматически наводятся на удаленные объекты в небе. Примерно каждые 20 минут инструмент собирает свет от галактик и квазаров, что дает возможность измерить расстояние до них и, таким образом, построить трехмерную карту. Этот тип наблюдений исключительно важен для изучения природы так называемой темной энергии — компонента, который, по современным оценкам, составляет около 70 процентов Вселенной и отвечает за ее ускоренное расширение. Собранные DESI данные являются значительным шагом вперед по сравнению с предыдущими космологическими обзорами: количество наблюдаемых объектов примерно в шесть раз превышает число, полученное всеми предыдущими исследованиями вместе взятыми.
Главная цель проекта DESI — понять, как темная энергия влияла на расширение Вселенной с течением времени. Сравнивая распределение галактик в разные эпохи, исследователи могут восстановить то, как материя объединялась в крупные структуры и как этот процесс изменялся под воздействием темной энергии. Первые результаты, полученные за первые три года наблюдений, уже предоставили несколько неожиданных указаний. Некоторые данные, например, позволяют предположить, что темная энергия может быть не постоянной во времени, как предсказывает стандартная модель космологии, а способна эволюционировать. Если эта возможность подтвердится, наше понимание Вселенной и ее долгосрочной судьбы придется существенно пересмотреть.
С завершением пятилетнего сбора данных ученые теперь располагают гораздо более обширной и точной выборкой для проверки этой гипотезы. Полные результаты ожидаются начиная с 2027 года. Тем временем международная команда DESI, состоящая из более чем 900 исследователей из более чем 70 учреждений, продолжит анализировать уже собранные данные, и новые публикации ожидаются в ближайшие месяцы. Такие миссии, как космический телескоп Euclid Европейского космического агентства и другие крупные космологические обзоры, преследуют схожие цели, но используют разные подходы. Сравнение этих независимых наборов данных будет иметь решающее значение для подтверждения или опровержения возможных аномалий и повышения точности космологических измерений.
Успех начальной миссии привел к решению продлить работу DESI до 2028 года. На этом этапе инструмент расширит область наблюдаемого неба примерно с 14 до 17 тысяч квадратных градусов, включив регионы, которые труднее изучать, например, области вблизи плоскости Млечного Пути или расположенные ниже горизонта. Помимо увеличения покрываемой площади, DESI соберет данные о новых типах объектов, таких как более слабые и далекие галактики, в частности так называемые яркие красные галактики. Эти наблюдения позволят получить еще более детальную и плотную карту космической структуры. Проект также продолжит изучение более близких объектов, таких как карликовые галактики и звездные потоки, чтобы внести вклад в исследования темной материи. Эти структуры, часто возникающие в результате гравитационного взаимодействия с Млечным Путем, могут дать важные подсказки о распределении невидимой материи во Вселенной.