Группа исследователей из проекта DESI Legacy Imaging Surveys представила самую масштабную на текущий момент двумерную карту Вселенной. В неё включены сведения практически о четырёх миллиардах небесных тел и она распространяется примерно на три четвёртых видимой части неба, изучаемой в пределах видимого спектра и ближнего инфракрасного диапазона.

Составление атласа явилось итогом тринадцатилетнего периода сбора информации и её анализа. Визуальное представление содержит приблизительно пять триллионов шестисот миллиардов пикселей. В сборнике зафиксированы звёздные системы, галактики и разнообразные космические объекты и процессы, включая взрывы сверхновых звезд и гравитационное линзирование. Все собранные сведения находятся в открытом доступе, а интерактивное изучение карты возможно онлайн через Legacy Survey Sky Viewer.

Для формирования атласа специалисты объединили 263 407 отдельных снимков, полученных с применением нескольких телескопов. Основной массив данных был собран в рамках трёх крупных исследовательских проектов: Dark Energy Camera Legacy Survey (использовалась камера DECam на чилийском телескопе Бланко диаметром четыре метра), Mayall z-band Legacy Survey (выполнялся телескопом Мэйолла, расположенным в штате Аризона) и Beijing-Arizona Sky Survey. К этим данным были добавлены наблюдения в инфракрасной области спектра, полученные космической миссией NASA WISE.

От изображения небесных тел к трехмерной модели Вселенной

Данная карта предоставляет возможность установить координаты астрономических объектов на небесной сфере и оценить их светимость при различных длинах волн. Тем не менее, она не указывает непосредственную удалённость от нашей планеты, что делает её по сути обширной плоской схемой наблюдаемого пространства.

Дополнительное измерение глубины добавляет программа DESI. Спектрограф DESI, размещённый на телескопе Мэйолла диаметром четыре метра, проводит анализ спектра излучения от галактик и квазаров. На основании этих данных специалисты определяют величину красного смещения объектов, что позволяет рассчитать расстояние до них.

Сопоставив измеренные расстояния с положениями объектов на снимках Legacy Surveys, удастся реконструировать расположение галактик в трехмерном пространстве и изучить эволюцию этой структуры за миллиарды лет.

В апреле 2026 года DESI прекратил выполнение запланированной пятилетней программы наблюдений. За это время прибор проанализировал свыше 47 миллионов галактик, квазаров и более чем 20 миллионов звёзд, сформировав самую масштабную на текущий момент трехмерную карту Вселенной с высоким разрешением.

Тем не менее, работа DESI ещё продолжается. Планируется завершить её в 2028 году, поэтому площадь исследуемого участка и количество доступной информации будут постоянно расширяться.

Ключевой задачей проекта является исследование изменений скорости расширения космоса и более глубокое понимание природы тёмной энергии, которая считается причиной современного ускоренного увеличения расстояний между галактиками.

Интенсивность тёмной энергии может не быть неизменной.

Полученные данные DESI поставили принципиальный вопрос о сущности тёмной энергии. Исследователи, изучая результаты первых трёх лет наблюдений в совокупности с другими космологическими данными, выявили признаки того, что плотность этой загадочной субстанции может меняться на протяжении времени.

В случае подтверждения, это повлечёт за собой значительные изменения в понимании Вселенной, так как общепринятая космологическая модель исходит из неизменности характеристик тёмной энергии.

Тем не менее, на данном этапе делать окончательные выводы о прорыве рано. Уровень достоверности выявленного расхождения варьируется от 2,8 до 4,2 стандартных отклонений в зависимости от того, с какими дополнительными данными космологических исследований были сопоставлены результаты DESI. В научной практике для признания открытия необходима статистическая значимость не менее пяти сигм.

Ожидается публикация полных данных по итогам пятилетнего исследования DESI в 2027 году, что позволит провести более детальную проверку гипотезы о возможном изменении тёмной энергии со временем.

Полученная карта послужит основой для будущих астрономических наблюдений.

Тем не менее, ценность созданной карты выходит за рамки проектов DESI. Обширный сборник снимков, накопленный в течение длительного времени, способен служить базовым ориентиром для последующих астрономических наблюдений.

Сопоставляя свежие снимки с информацией из архива Legacy Imaging Surveys, исследователи получат возможность выявлять небесные тела, демонстрирующие изменения в блеске на протяжении времени, смещающиеся по небосводу или возникающие вследствие мимолетных явлений во Вселенной.

Подобный архив может оказаться весьма полезным при проведении масштабных исследований космоса. Среди учреждений, которые смогут применять эти сведения как основу сравнения, – обсерватория Веры Рубин и космический телескоп Нэнси Грейс Романо от NASA.

Значительный размер полученного массива данных делает карту важным ресурсом для автоматизированной обработки. Её можно использовать в целях создания и обучения алгоритмов машинного интеллекта, которые будут заниматься анализом колоссальных объёмов информации с будущих астрономических проектов.

Следовательно, новая карта DESI Legacy Imaging Surveys – это не только крупнейшее на текущий момент двухмерное отображение Вселенной. Она станет ключевым справочным материалом для изучения динамичного небесного свода и позволит учёным сопоставлять результаты наблюдений с разных эпох развития телескопов.