Первые данные от прибора тёмной энергии DESI: в них 2 млн объектов

Первая партия данных со спектроскопического прибора темной энергии теперь доступна исследователям. Данные, полученные на этапе «подтверждения обзора» эксперимента, включают далекие галактики и квазары, а также звезды в нашем собственном Млечном Пути. Чтобы изучить темную энергию – таинственную силу, стоящую за ускоряющимся расширением нашей Вселенной, ученые используют спектроскопический прибор темной энергии (DESI) для картирования более 40 миллионов галактик, квазаров и звезд. Сегодня коллаборация опубликовала свою первую партию данных, в которой исследователям предстоит изучить почти 2 миллиона объектов. Набор данных объемом 80 терабайт получен из 2480 экспозиций, сделанных в течение шести месяцев на этапе «проверки опроса» эксперимента в 2020 и 2021 годах. В этот период между включением прибора и началом официального научного исследования исследователи убедились, что их план использования телескоп будет соответствовать их научным целям — например, проверяя, сколько времени требуется для наблюдения за галактиками разной яркости, и подтверждая выбор звезд и галактик для наблюдения. «Тот факт, что DESI работает так хорошо, и что объем данных научного уровня, которые он получил во время проверки обзора, сравним с предыдущими завершенными обзорами неба, является монументальным достижением», — сказала Натали Паланк-Делабруй, со-представитель DESI и ученый из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли Министерства энергетики (Berkeley Lab), которая руководит экспериментом. «Это важное событие показывает, что DESI является уникальной спектроскопической фабрикой, чьи данные не только позволят изучать темную энергию, но и будут востребованы всем научным сообществом для решения других тем, таких как темная материя, гравитационное линзирование и галактическая морфология». Сегодня коллаборация также опубликовала ряд статей, связанных с ранним выпуском данных, которые включают ранние измерения скопления галактик, исследования редких объектов и описания инструментов и операций по исследованию. Новые документы основаны на первом измерении космологической шкалы расстояний DESI, опубликованном в апреле , в котором использовались данные рутинных исследований за первые два месяца (не включенные в ранний выпуск данных), а также продемонстрирована способность DESI достигать поставленных целей. DESI использует 5000 роботизированных позиционеров для перемещения оптических волокон, улавливающих свет от объектов, находящихся на расстоянии миллионов или миллиардов световых лет. Это самый мощный многообъектный обзорный спектрограф в мире, способный измерять свет от более чем 100 000 галактик за одну ночь. Этот свет сообщает исследователям, насколько далеко находится объект, создавая трехмерную космическую карту. «Подтверждение обзора было очень важно для DESI, потому что оно позволило нам — до начала основного исследования — скорректировать выбор всех объектов, включая звезды, яркие галактики, светящиеся красные галактики, галактики с эмиссионными линиями и квазары», — сказал Кристоф Йеш, ученый из Французской комиссии по альтернативным источникам энергии и атомной энергии (CEA), который возглавляет группу по выбору целей. «Мы смогли оптимизировать наш выбор и подтвердить нашу стратегию наблюдения». Когда Вселенная расширяется, она растягивает длину волны света, делая его более красным — характеристика, известная как красное смещение. Чем дальше галактика, тем больше красное смещение. DESI специализируется на сборе красных смещений, которые затем можно использовать для решения некоторых из самых больших загадок астрофизики: что такое темная энергия и как она менялась на протяжении истории Вселенной. Хотя основной целью DESI является изучение темной энергии, большая часть данных также может быть использована в других астрономических исследованиях. Например, ранний выпуск данных содержит подробные изображения некоторых хорошо известных областей неба, таких как Deep Field Хаббла. «Есть несколько проторенных мест, где мы пробурили небо», — сказал Стивен Бейли, ученый из лаборатории Беркли, который руководит управлением данными в DESI. «Мы сделали ценные спектроскопические изображения в областях, которые представляют интерес для остального сообщества, и мы надеемся, что другие люди возьмут эти данные и проведут с ними дополнительные научные исследования». Уже появились две интересные находки: свидетельство массовой миграции звезд в галактику Андромеды и невероятно далекие квазары, чрезвычайно яркие и активные сверхмассивные черные дыры, иногда обнаруживаемые в центре галактик. «Мы наблюдали некоторые участки на очень большой глубине. Люди изучили эти данные и обнаружили квазары с очень большим красным смещением, которые все еще настолько редки, что практически любое их открытие полезно», — сказал Энтони Кремин, научный сотрудник лаборатории Беркли, руководивший обработкой данных для раннего выпуска данных. «Эти квазары с большим красным смещением обычно обнаруживаются с помощью очень больших телескопов, поэтому тот факт, что DESI — меньший 4-метровый исследовательский инструмент — может конкурировать с этими более крупными специализированными обсерваториями, был достижением, которым мы очень гордимся, и демонстрирует исключительную пропускную способность. инструмента». Подтверждение исследования также дало возможность протестировать процесс преобразования необработанных данных десяти спектрометров DESI (которые расщепляют свет галактики на разные цвета) в полезную информацию. «Если вы посмотрите на них, изображения, поступающие непосредственно с камеры, будут выглядеть как ерунда — как линии на странном, нечетком изображении», — сказала Лори Стефи, архитектор данных в Национальном научно-вычислительном центре энергетических исследований (NERSC), суперкомпьютере. который обрабатывает данные DESI. «Волшебство происходит в процессе обработки и в том, что программное обеспечение способно декодировать данные. Удивительно, что у нас есть технология, позволяющая сделать эти данные доступными для исследовательского сообщества, и что мы можем поддержать этот важный вопрос: «Что такое темная энергия?» Первые данные DESI были уникальным проектом для NERSC. Весь код эксперимента, включая сложные вычисления, написан на языке программирования Python, а не на традиционном C++ или Fortran. «Это был первый раз, когда было показано, что использование чистого Python является возможным подходом для крупного эксперимента в NERSC, и с тех пор Python становится все более распространенным в нашей пользовательской рабочей нагрузке», — сказал Стефи. Ранний выпуск данных DESI теперь доступен для бесплатного доступа через NERSC. Есть много данных, которые еще предстоит получить от эксперимента. В настоящее время DESI находится на двухлетнем пятилетнем этапе работы и опережает график в своем стремлении собрать более 40 миллионов красных смещений. Обзор уже каталогизировал более 26 миллионов астрономических объектов в своем научном анализе и добавляет более миллиона в месяц. The post Первые данные от прибора тёмной энергии DESI: в них 2 млн объектов appeared first on Поиск - новости науки и техники.