العلماء يطلقون أكبر خريطة ملونة ثنائية الأبعاد للكون

حجم الخريطة

هذه ليست مجرد صورة جميلة؛ إنها مجموعة بيانات علمية ضخمة. تغطي الخريطة حوالي ثلاثة أرباع السماء، وتوفر رؤية عميقة وغير محجوبة للكون خارج مجرتنا درب التبانة، حيث لا تحجبها النجوم والغبار . تحتوي على ما يقرب من 4 مليارات جسم، تتراوح من النجوم في جوارنا الشمسي إلى المجرات التي تبعد مليارات السنين الضوئية .

كيف تم بناؤها

استغرق إنشاء هذه الخريطة جهدًا هائلاً امتد لأكثر من عقد من الزمن:

• 13 عامًا من الأرصاد: تم جمع البيانات على مدار 2,285 ليلة، نتج عنها 263,407 لقطة تلسكوبية فردية .
• ثلاثة مسوحات أرضية: تجمع الخريطة بين بيانات من مسح كاميرا الطاقة المظلمة للإرث (DECaLS)، ومسح Mayall z-band للإرث (MzLS)، ومسح بكين-أريزونا للسماء (BASS) .
• بيانات إضافية: تم دمج أرصاد من القمر الصناعي WISE التابع لناسا ومصادر عامة أخرى لسد الفجوات في الأطوال الموجية .
• فريق كبير: ساهم أكثر من 160 عالمًا في جمع البيانات، بينما أنتج فريق أساسي من 20 عالمًا مجموعة البيانات النهائية .
• قوة حوسبة خارقة: استغرق دمج الصور حوالي عام من تطوير الكود وثمانية أسابيع من المعالجة على الحاسوب العملاق بيرلماتر (Perlmutter) في المركز الوطني لبحوث الحوسبة العلمية للطاقة (NERSC) في مختبر بيركلي .

الأغراض العلمية الرئيسية

الخريطة ثنائية الأبعاد هي أكثر من مجرد صورة ثابتة؛ إنها أساس لبعض أكثر المشاريع طموحًا في علم الفلك الحديث.

1. أساس لمسح DESI ثلاثي الأبعاد
تعمل الخريطة كطبقة اختيار الأهداف لـ مقياس الطيف الطاقي المظلم (DESI). يستخدم DESI هذه الخريطة ثنائية الأبعاد لاختيار ملايين المجرات وقياس مسافاتها، مما يبني أكبر خريطة ثلاثية الأبعاد عالية الدقة للكون . صُممت هذه الخريطة ثلاثية الأبعاد لمساعدة العلماء على فهم طبيعة الطاقة المظلمة، القوة الغامضة التي تدفع التوسع المتسارع للكون .

2. أبحاث المادة المظلمة والطاقة المظلمة
من خلال توفير رؤية شاملة لتوزيع المجرات والمادة في السماء، تسمح الخريطة للعلماء بدراسة البنية واسعة النطاق للكون. هذا أمر بالغ الأهمية لرسم خريطة للمادة المظلمة وتتبع كيف أثرت الطاقة المظلمة على التوسع الكوني بمرور الوقت .

3. اكتشاف الظواهر النادرة
الحجم الهائل للبيانات يجعلها أداة قوية لاكتشاف الأجسام النادرة والمتغيرة. يستخدمها علماء الفلك بالفعل للبحث عن عدسات الجاذبية، والمستعرات العظمى، والكويكبات، وغيرها من الظواهر السماوية غير العادية .

4. مرجع للمراصد من الجيل التالي
ستكون الخريطة بمثابة خط أساس حيوي لمقارنة البيانات من المراصد القادمة، بما في ذلك مرصد فيرا سي روبين (Vera C. Rubin Observatory) وتلسكوب نانسي غريس رومان الفضائي (Nancy Grace Roman Space Telescope) التابع لناسا . توفر هذه الرؤية العميقة واسعة المجال لقطة تاريخية يمكن مقارنة الملاحظات المستقبلية بها.

5. تدريب الذكاء الاصطناعي
مجموعة البيانات الهائلة — بمليارات الأجسام المصنفة — مثالية لتدريب أدوات الذكاء الاصطناعي لتحليل البيانات الفلكية بحجم البيتابايت تلقائيًا .

إرث دائم

لقد تبنى المجتمع العلمي بالفعل بيانات مسوحات DESI Legacy. حتى الآن، تم نشر أكثر من 1800 ورقة علمية باستخدام إصدارات سابقة من مجموعة البيانات هذه . يتوقع الباحثون أن تظل هذه الخريطة ثنائية الأبعاد الشاملة الجديدة المنظر النهائي للكون في بعدين لسنوات قادمة .