在這張宇宙三維地圖中，地球在左下角，向室女座、巨蛇座和武仙座的方向望去，距離超過50億光年。每個(gè)彩色的點(diǎn)代表一個(gè)星系，而每個(gè)星系由1000億到1萬億顆恒星組成。引力將星系聚集成一種被稱為“宇宙網(wǎng)”的結(jié)構(gòu)，其中分布著密集的星團(tuán)、纖維和空洞。

　　新浪科技訊 北京時(shí)間2月9日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，在美國(guó)亞利桑那州，一架經(jīng)過改進(jìn)的望遠(yuǎn)鏡繪制出了一幅階段性的宇宙地圖，這是迄今為止最大的宇宙三維地圖——而且該儀器只完成了其五年任務(wù)大約十分之一的工作量。

　　暗能量光譜儀（DESI）是由加州勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和世界各地的科學(xué)家合作研發(fā)的，于2015年至2019年安裝在索諾拉沙漠中基特峰國(guó)家天文臺(tái)的梅奧爾望遠(yuǎn)鏡上，至今觀測(cè)運(yùn)行的時(shí)間還不到一年。

　　DESI的設(shè)計(jì)目的是創(chuàng)建一幅更大的三維宇宙地圖，以更好地理解暗能量的物理學(xué)。在宇宙物理學(xué)中，暗能量是一種難以察覺的能量形式，作用于時(shí)空結(jié)構(gòu)本身，可以加速宇宙的膨脹。

　　這張三維宇宙地圖有許多美麗之處，在其星系分布中，可以看到巨大的星團(tuán)、纖維和空洞結(jié)構(gòu)。它們是宇宙中最大的結(jié)構(gòu)，但在它們中間，你會(huì)發(fā)現(xiàn)宇宙早期的印記，以及此后宇宙膨脹的歷史。研究人員希望了解暗能量對(duì)這些結(jié)構(gòu)的影響，從而了解宇宙的最終命運(yùn)。

　　在準(zhǔn)備階段，DESI團(tuán)隊(duì)使用了2021年1月發(fā)布的一張巨大的二維宇宙地圖，而三維的調(diào)查就在幾周后開始。新的三維地圖精確定位了超過750萬個(gè)星系的位置，大大超過了2008年斯隆數(shù)字巡天（SDSS）所創(chuàng)造的大約93萬個(gè)星系的記錄。

　　星系調(diào)查

　　基特峰國(guó)家天文臺(tái)上空的恒星軌跡。該天文臺(tái)坐落在亞利桑那州圖森市附近，擁有4米口徑的梅奧爾望遠(yuǎn)鏡。

　　DESI收集了分布在大約三分之一天空區(qū)域中的數(shù)百萬個(gè)星系的光譜圖像。通過分析每個(gè)星系發(fā)出的光的顏色光譜，研究人員可以確定光被“紅移”的程度。所謂紅移，是指由于宇宙膨脹引起的多普勒效應(yīng)，光被向光譜的紅端拉伸。一般而言，一個(gè)星系的紅移越大，它遠(yuǎn)離地球的速度就越快，距離地球上的觀察者也就越遠(yuǎn)。

　　自138億年前的大爆炸以來，宇宙一直在膨脹，現(xiàn)在它比我們所能看到的最遠(yuǎn)距離還要大得多——直徑至少有920億光年。

　　在聲明中，參與DESI項(xiàng)目的科學(xué)家們希望這張宇宙三維地圖能揭示天空的“深度”，并幫助他們繪制星系團(tuán)和超星系團(tuán)。由于這些結(jié)構(gòu)與它們最初形成時(shí)的物理漣漪相呼應(yīng)，研究人員希望利用這些數(shù)據(jù)來確定宇宙的膨脹歷史，甚至宇宙的最終命運(yùn)。

　　暗能量

　　科學(xué)家以往認(rèn)為宇宙正在以恒定的速度膨脹，或者宇宙中物質(zhì)和能量的結(jié)合可能最終會(huì)使膨脹減速。然而，從20世紀(jì)末開始，對(duì)超新星的觀測(cè)表明，宇宙實(shí)際上是在加速膨脹。于是，科學(xué)家們創(chuàng)造了“暗能量”這一概念來解釋這種意想不到的現(xiàn)象。

　　現(xiàn)在的計(jì)算表明，暗能量占可觀測(cè)宇宙總能量的70%左右。暗能量現(xiàn)有兩種模型，一是阿爾伯特·愛因斯坦在廣義相對(duì)論中提出的“宇宙學(xué)常數(shù)”——一種均勻充滿空間的恒常能量密度；二是標(biāo)量場(chǎng)，即一個(gè)能量密度隨時(shí)變化的動(dòng)力場(chǎng)。近幾十年來，理解暗能量已經(jīng)成為一個(gè)重要的科學(xué)目標(biāo)。

　　隨著宇宙的膨脹，似乎產(chǎn)生了更多的暗能量，從而加速了宇宙的膨脹。最終，暗能量的影響將決定宇宙的命運(yùn)——它是永遠(yuǎn)膨脹、撕裂，還是以一種反向大爆炸的形式再次坍縮。

　　現(xiàn)在，DESI每月可對(duì)大約250萬個(gè)星系的紅移進(jìn)行編目歸類。該團(tuán)隊(duì)預(yù)計(jì)在2026年完成三維巡天地圖，屆時(shí)該望遠(yuǎn)鏡將觀測(cè)到大約3500萬個(gè)星系。在近期由勞倫斯伯克利實(shí)驗(yàn)室舉辦的名為CosmoPalooza的網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)上，DESI的研究人員展示了該儀器的一些早期天體物理學(xué)結(jié)果。（任天）