a Instrumento espectroscópico de energia escura (DESI), atualmente apontado para o céu de sua casa no Telescópio Nicholas U. Mayall no Observatório Nacional Kitt Peak, no Arizona, é encarregado de mapear e estudar a extensão do espaço energia escura, e crie o mapa 3D mais detalhado do universo já montado.

Após apenas sete meses da missão DESI, já temos uma imagem tridimensional impressionante e recorde da galáxia ao nosso redor, provando as capacidades e o potencial do DESI para mapeamento espacial.

O DESI já catalogou e mapeou mais de 7,5 milhões de galáxias, e mais de um milhão de novas são adicionadas a cada mês. Até o final da varredura em 2026, espera-se que mais de 35 milhões de galáxias tenham sido mapeadas, fornecendo aos astrônomos uma vasta biblioteca de dados.

“Há muita beleza por trás disso” diz o astrofísico Julien Guy do Lawrence Berkeley National Laboratory, na Califórnia.

“Existem enormes aglomerados, filamentos e vazios na distribuição de galáxias no mapa 3D. São as maiores estruturas do universo. Mas neles você encontra uma marca do universo primitivo e a história de sua expansão desde então.”

O DESI consiste em 5.000 fibras ópticas, cada uma controlada individualmente e posicionada por seu próprio robô minúsculo. Essas fibras devem ser posicionadas dentro de 10 mícrons ou menos do que a espessura de um fio de cabelo humano, e então capturam vislumbres de luz à medida que filtram do cosmos para a Terra.

Por meio dessa rede de fibra, o instrumento obtém imagens de espectro de cores de milhões de galáxias cobrindo mais de um terço de todo o céu antes de calcular quanta luz havia lá. redshift – isto é, quão longe em direção ao extremo vermelho do espectro ele foi deslocado devido à expansão do universo.

Como essa luz pode levar bilhões de anos para chegar à Terra, é possível usar dados de desvio para o vermelho para ver a profundidade do universo: quanto maior o desvio para o vermelho, mais distante está algo. Além disso, as estruturas mapeadas pelo DESI podem sofrer engenharia reversa para ver a formação original em que começaram.

(Dados de D. Schlegel/Berkeley Lab/DESI)

Sobre: Uma fatia do mapa 3D de galáxias do Sloan Digital Sky Survey concluído (à esquerda) e os primeiros meses do Instrumento Espectroscópico de Energia Escura (à direita).

O principal objetivo do DESI é revelar mais sobre a energia escura que se acredita constituir 70% do universo e acelerar sua expansão. Essa energia escura pode impulsionar galáxias a uma expansão infinita, cair sobre si mesmas ou qualquer coisa intermediária – e os cosmólogos estão ansiosos para reduzir as possibilidades.

“[DESI] nos ajudará a procurar pistas sobre a natureza da energia escura”, disse Carlos Frenk, cosmólogo da Universidade de Durham, no Reino Unido. disse a BBC.

“Nós vamos aprender mais sobre isso, também Matéria escura e o papel que desempenha na forma como galáxias como a Via Láctea se formam e como o universo evolui.”

O mapa 3D lançado anteriormente mostra que os cientistas não precisam esperar que o DESI termine seu trabalho para se beneficiar de sua visão profunda do espaço. Outra pesquisa apoiada pelo DESI está investigando se galáxias menores têm ou não seus próprios buracos negros como galáxias maiores.

A melhor maneira de detectar um buraco negro é identificar o gás, poeira e outros materiais que estão sendo atraídos para ele, mas isso não é fácil de detectar em galáxias menores – algo que os dados espectrais de alta precisão coletados pelo DESI estão ajudando.

Em seguida, há o estudo de quasares, galáxias particularmente brilhantes alimentadas por buracos negros supermassivos, servindo como guias através de bilhões de anos de história espacial. O DESI é usado para testar uma hipótese sobre quasares: que eles são inicialmente cercados por uma camada de poeira que é derramada ao longo do tempo.

Acredita-se que a quantidade de poeira ao redor de um quasar afeta a cor da luz que emite, tornando-se uma tarefa perfeita para o DESI. Quando a pesquisa estiver concluída, o instrumento deverá ser capaz de coletar informações sobre cerca de 2,4 milhões de quasares.

“DESI é realmente ótimo porque capta objetos muito mais fracos e muito mais vermelhos”, diz a astrônoma Victoria Fawcett da Universidade de Durham.

“Encontramos alguns sistemas exóticos, incluindo grandes amostras de objetos raros que simplesmente não pudemos estudar em detalhes antes.”

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