Maggio 16, 2022

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La più grande mappa 3D dell’universo inizia a rivelare la storia della sua espansione

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Il Dark Energy Spectrograph (DESI) ha appena completato i primi sette mesi della sua missione di osservazione del cielo. Permette di mostrare una mappa 3D – ancora incompleta – dell’universo, la più grande e dettagliata mai realizzata. Sta già aiutando gli astronomi a rivelare i segreti delle più potenti fonti di luce dell’universo e consentirà una migliore comprensione della sua storia in seguito.

Questa è una mappa 3D dell’universo che mostra ammassi, filamenti e vuoti, fornita dal Kate Peak Observatory negli Stati Uniti. Da maggio 2021, il Dark Energy Spectrograph (DESI) sta mappando il cielo, installato sul telescopio Myel (4m). Deve contenere più di 35 milioni galassie Nel suo catalogo entro la fine del suo lavoro nel 2026, che ha permesso agli scienziati di condurre molte ricerche in cosmologia e astrofisica.

È importante notare che il 70% della densità di energia nell’universo è dovuto a “energia oscura” di natura sconosciuta, che sappiamo solo accelera l’espansione dell’universo. Mentre la gravità dovrebbe impedire l’espansione dell’universo, la velocità di questa espansione sta effettivamente accelerando sempre di più, rivelando più energia oscura. Quest’ultimo non è stato osservato direttamente, sebbene i suoi effetti siano stati misurati.

DESI 3D Mapping the Universe: Ogni punto colorato rappresenta una a galassia, che a sua volta è composta da centinaia di miliardi di stelle. La Terra è in basso a sinistra, con una visuale di oltre 5 miliardianni luce verso la costellazione della Vergine. Man mano che il movimento avanza, la prospettiva si allarga verso la costellazione di Botes. © D. Schlegel / Berkeley Lab / Dati DESI.

Una missione che rivela il passato e il futuro dell’universo

La missione di osservazione ha richiesto molto tempo per iniziare. Lo spettrometro DESI è stato costruito nel 2015, aprendo 5.000 “occhi” nel 2019, anche se la crisi sanitaria ne ha ritardato il lancio… occhi in fibra ottica installati da robot, con una precisione di 10 micron. ” È meno dello spessore di un capello umano “,” annunciare Il fisico Klaus Hünscheid della Ohio State University, uno scienziato coinvolto nello strumento, presenterà il primo articolo per la sessione del DESI. ” E devi posizionare ogni robot per raccogliere la luce dalle galassie che si trovano a miliardi di anni luce di distanza. ‘, Aggiunge.

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Entro cinque anni, lo spettrometro dovrebbe aiutare gli astronomi a comprendere il ruolo che l’energia oscura gioca nell’espansione dell’universo, studiando il suo passato e il futuro che li attende. A tale scopo, è stato pianificato di misurare la distanza di 35 milioni di galassie e 2,4 milioni di quasar – una varietà di galassie particolarmente luminose – su più di un terzo dell’intero cielo. Gli scienziati saranno in grado di misurare la variazione del tasso di espansione dell’universo con una precisione senza precedenti. Questo livello di risoluzione è necessario per raccogliere immagini dettagliate dello spettro cromatico di milioni di galassie.

DESI rompe la luce di ciascuna galassia nel proprio spettro di colori e quantifica lo spostamento verso il rosso della luce. In effetti, sappiamo che maggiore è lo spostamento verso il rosso dello spettro di luce di una galassia, più questa galassia è lontana da noi. Questi spostamenti verso il rosso consentono a DESI di vedere in profondità nel cielo e, mappando gli ammassi di galassie e gli ammassi giganti, di determinare la storia della loro espansione. Ammassi e ammassi giganti portano echi della loro formazione originale, quando erano solo increspature nell’universo emergente.

Lo studio ha già classificato più di 7,5 milioni di galassie e aggiunge oltre un milione di galassie ogni mese. Nel solo novembre 2021, DESI ha classificato i redshift di 2,5 milioni di galassie.

Buchi neri e galassie luminose

Inoltre, i dati DESI vengono attualmente utilizzati per comprendere il comportamento di buchi neri Massa media in piccole galassie. Infatti, un Buco nero È molto difficile da trovare per definizione, a meno che non attiri abbastanza materia da formare un nucleo galattico attivo (NGA): gas, polvere e altra materia.

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Nelle grandi galassie, le NGA sono tra le più luminose, ma nelle piccole galassie i NAG possono essere molto più difficili da discernere rispetto alle stelle neonate. Tuttavia, DESI fornirà maggiori informazioni sui nuclei delle giovani galassie, che forniranno agli scienziati indizi su come si siano formati gli NGA luminosi nell’universo primordiale.

Lo strumento fornirà anche una migliore comprensione dell’evoluzione dei quasar, gli oggetti più luminosi del nostro mondo. ” Mi piace pensarli come lampioni che rivivono la storia dell’universo. ha detto Victoria Fawcett, una studentessa di astronomia alla Durham University, nel Regno Unito. I quasar, la cui evoluzione non è stata testata prima, sono eccellenti sonde dell’universo primordiale a causa del loro puro potere. Grandi campioni di oggetti rari possono essere studiati anche nei prossimi anni.