Naukowcy opublikowali największą w historii dwuwymiarową mapę wszechświata

Skala mapy

To nie tylko efektowny obraz – to gigantyczny zbiór danych naukowych. Mapa obejmuje około trzech czwartych nieba, dając głęboki, niezakłócony obraz pozagalaktycznego wszechświata, widocznego ponad pyłem i gwiazdami Drogi Mlecznej . Zawiera około 4 miliardów obiektów – od gwiazd w naszym galaktycznym sąsiedztwie po galaktyki oddalone o miliardy lat świetlnych .

Jak powstała?

Stworzenie mapy było monumentalnym wysiłkiem, który zajął ponad dekadę:

• 13 lat obserwacji: Dane zbierano przez 2 285 nocy, uzyskując 263 407 indywidualnych ekspozycji teleskopowych .
• Trzy naziemne przeglądy: Mapa łączy dane z Dark Energy Camera Legacy Survey (DECaLS), Mayall z-band Legacy Survey (MzLS) oraz Beijing-Arizona Sky Survey (BASS) .
• Dodatkowe źródła: Wykorzystano również obserwacje z satelity WISE NASA i innych publicznych baz, aby uzupełnić braki w zakresie długości fal .
• Duży zespół: Przy zbieraniu danych pracowało ponad 160 naukowców; końcowy zestaw danych przygotował 20-osobowy zespół .
• Moc superkomputera: Połączenie zdjęć wymagało około roku prac nad kodem i ośmiu tygodni obliczeń na superkomputerze Perlmutter w National Energy Research Scientific Computing Center (NERSC) w Berkeley Lab .

Kluczowe cele naukowe

Dwuwymiarowa mapa to nie tylko statyczny obraz – stanowi fundament dla najbardziej ambitnych projektów współczesnej astronomii.

1. Podstawa dla 3D przeglądu DESI
Mapa jest warstwą wyboru celów dla Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI). DESI wykorzystuje tę 2D mapę, aby wybrać miliony galaktyk i zmierzyć ich odległości, tworząc największą, wysokiej rozdzielczości trójwymiarową mapę wszechświata . Ta 3D mapa ma pomóc naukowcom zrozumieć naturę ciemnej energii – tajemniczej siły odpowiadającej za przyspieszające rozszerzanie się wszechświata .

2. Badania ciemnej materii i ciemnej energii
Dzięki kompleksowemu obrazowi rozmieszczenia galaktyk i materii na niebie, mapa pozwala badać wielkoskalową strukturę wszechświata. Jest to kluczowe do mapowania ciemnej materii i śledzenia, jak ciemna energia wpływała na kosmiczną ekspansję w czasie .

3. Odkrywanie rzadkich zjawisk
Ogromna ilość danych czyni z mapy potężne narzędzie do odkrywania rzadkich i przejściowych obiektów. Astronomowie już teraz używają jej do poszukiwania soczewek grawitacyjnych, supernowych, asteroid i innych niezwykłych zjawisk niebieskich .

4. Punkt odniesienia dla nowej generacji obserwatoriów
Mapa posłuży jako niezbędna baza do porównywania danych z nadchodzących obserwatoriów, takich jak Vera C. Rubin Observatory i teleskop Nancy Grace Roman Space Telescope NASA . Ten głęboki, szerokokątny obraz stanowi historyczny migawkowy obraz, z którym przyszłe obserwacje będą mogły być porównywane.

5. Trenowanie sztucznej inteligencji
Ogromny zbiór danych – z miliardami sklasyfikowanych obiektów – jest idealny do trenowania narzędzi sztucznej inteligencji do automatycznej analizy danych astronomicznych na poziomie petabajtów .

Trwałe dziedzictwo

Środowisko naukowe już od dawna korzysta z danych DESI Legacy Surveys. Do tej pory, wykorzystując wcześniejsze wersje tego zestawu danych, opublikowano ponad 1 800 artykułów naukowych . Naukowcy spodziewają się, że ta nowa, kompleksowa dwuwymiarowa mapa pozostanie najlepszym dwuwymiarowym obrazem wszechświata na długie lata .