Астрономи съставиха най-голямата двуизмерна карта на Вселената в историята. DESI Legacy Imaging Surveys съдържа 5,6 трилиона пиксела и почти 4 милиарда небесни обекта, предимно звезди и галактики. Проектът обхваща около 75% от небето във видимия и близкия инфрачервен диапазон, а получените данни са достъпни за свободно ползване.
Картата показва дълбокия космос извън Млечния път, където собствените звезди и прахът на нашата галактика не пречат на обзора. Изследователите разчитат да използват гигантската панорама за търсене на редки обекти, гравитационни лещи и свръхнови, както и за изучаване на тъмната материя и тъмната енергия. Предишните версии на Legacy Surveys вече са се превърнали в работен инструмент за астрономите и са цитирани в над 1800 научни публикации.
Въпреки впечатляващия си мащаб, новата карта остава двуизмерна. Тя показва положението на звездите и галактиките на небето и тяхната яркост, но сама по себе си не определя разстоянието до всеки обект. Именно тук влиза в действие спектроскопичният инструмент DESI. Астрономите анализират светлината на избрани галактики при различни дължини на вълните, определят разстоянията и постепенно превръщат плоската картина на небето в подробен триизмерен модел на Вселената.
DESI е международен експеримент, в който участват над 900 изследователи от повече от 70 институции по целия свят
Проектът Legacy Surveys беше създаден първоначално именно като каталог с цели за DESI. Спектроскопът се оказа толкова ефективен, че учените се наложи да разширят първоначалната карта. Екипът осъзна, че телескопът рискува буквално да изчерпи предварително подготвения запас от галактики и участъци от небето. Новата версия започна да се използва за избор на цели за DESI през юни, а данните ще насочват по-нататъшните наблюдения през следващите години.
За окончателната карта изследователите обединиха 263 407 експозиции, получени от три наземни обзора на небето. Наблюденията се провеждаха в продължение на 2285 нощи с телескопи в Чили и САЩ. Към материалите бяха добавени дългогодишни инфрачервени наблюдения от космическия апарат WISE на НАСА и други отворени данни. Общо в събирането на информация участваха над 160 учени, а окончателният набор беше подготвен от екип от 20 специалисти.
Обединяването на стотици хиляди снимки в една цялостна картина се оказа отделна изчислителна задача. Всеки кадър е бил заснеман при различни метеорологични условия, настройки на телескопите и състояние на атмосферата. На разработчиците им е отнело около една година да подготвят софтуера за обработка на масива, след което суперкомпютърът „Perlmutter“ в Националния научно-изчислителен център за енергийни изследвания на САЩ е обработвал изображенията в продължение на осем седмици.
DESI приключи първоначалната си 5-годишна програма за наблюдения през април, по-рано от планирания срок и събра значително повече обекти, отколкото очакваха създателите на проекта. Първите резултати вече дадоха интригуващ намек, че влиянието на тъмната енергия може да се променя с течение на времето. Ако бъдещите измервания потвърдят този извод, космолозите ще трябва да преразгледат представите си за разширяването и бъдещата съдба на Вселената. DESI планира да публикува по-точни резултати за пълния петгодишен набор от данни през 2027 година, а наблюденията ще продължат до 2028 година.
Новата карта ще бъде полезна не само за DESI. Астрономите ще могат да я сравняват с данните от обсерваторията „Вера Рубин“ и космическия телескоп „Нанси Грейс Роман“, а огромният каталог ще послужи като материал за обучение на системи за изкуствен интелект, които ще търсят закономерности в петабайти астрономически наблюдения. На практика изследователите разполагат с гигантска фотографска основа, върху която следващите поколения телескопи ще търсят неизвестни обекти и ще проверяват нови идеи за структурата на Вселената.