DESI数据为宇宙3D地图宇宙研究提供了更多启示

MustaphaIshak-Boushaki博士是德克萨斯大学达拉斯分校的理论天体物理学家，他的职业生涯一直在寻找宇宙中一些最大谜团的答案，包括为什么宇宙的膨胀似乎在加速，以及引力的行为是否超出了我们的理解范围。最近的宇宙邻居。

为了研究这些问题和其他问题，包括 Ishak-Boushaki 和 UTD 物理博士生 Cristhian Garcia Quintero、Leonel Medina Varela 和 Yunan Xie 在内的大量科学家正在使用暗能量光谱仪 (DESI) 的数据绘制 40 多个百万个星系、类星体和恒星。6 月 13 日，该合作公开发布了第一批数据，近 200 万个物体供研究人员探索。

光谱学是一种利用来自恒星和星系等物体的光来确定其物理特性的技术，包括化学成分、距离和相对运动。DESI 是亚利桑那州基特峰国家天文台的地面仪器，它使用 5,000 个机器人定位器移动光纤，从数百万或数十亿光年外的物体捕获光。它是世界上最强大的多目标巡天光谱仪，能够在一夜之间测量来自超过 100,000 个星系的光。

随着宇宙的膨胀，它会拉伸光的波长，使其变得更红——这一特征被称为红移。星系越远，红移越大。DESI 专注于收集红移，这些红移可用于解决天体物理学中一些最大的难题，例如暗能量是什么以及它如何塑造宇宙的结构和演化。

新发布的 80TB 数据集 来自 2020 年和 2021 年实验“调查验证”阶段六个月内拍摄的 2,480 次曝光。

“利用这些数据，我们正在创建一个非常精确的宇宙物体 3D 地图，高度确定它们在太空中的位置，”自然科学与数学学院物理学教授 Ishak - Boushaki 说。“这是视觉成像等其他观察方法无法做到的。”

DESI 已经进入正式的五年运行两年，并且提前完成了收集超过 4000 万个红移的任务。该调查已经在其科学运行中对超过 2600 万个天文物体进行了编目，并且每月增加超过 100 万个。

今天，该合作还发表了一系列 与早期数据发布相关的论文 ，其中包括星系团的早期测量、稀有天体的研究以及仪器和调查操作的描述。新论文建立在 DESI 于 4 月发表的对宇宙学距离尺度的首次测量的基础上，该测量使用了头两个月的常规调查数据，还展示了 DESI 实现其设计目标的能力。

“前两个月数据的质量令人震惊，”合作宇宙学参数估计工作组的联合主席 Ishak-Boushaki 说，该工作组是分析数据各个方面的几个专业小组之一。他与 Garcia Quintero 和 Varela Medina 是多篇新论文的合著者，这些论文描述了使用 DESI 数据检测重子声学振荡信号。这个信号显示了在大爆炸后不久形成的称为重子的普通物质团如何在未来的星系和星系团形成的地方留下印记。

Ishak-Boushaki 的大部分研究都集中在证实爱因斯坦对现代物理学最重要的贡献之一：广义相对论。广义相对论是对引力的描述，有两个方面可以检验：物质和光如何在宇宙中运动。

“虽然广义相对论已经在我们的太阳系和附近的恒星中得到证实，但在宇宙学层面——宇宙中最大的尺度——它从未经过高精度测试，也没有得到证实，”Ishak-Boushaki 说。“在宇宙尺度上可能会有所不同。DESI 将告诉我们物质在宇宙中是如何运动的，因此我们将能够以前所未有的精度测试广义相对论。”

DESI 对广义相对论的洞察也可以阐明宇宙加速，即宇宙膨胀正在加速的观察结果。宇宙加速度是有问题的，因为它反驳了引力如何在我们的太阳系和附近空间中观察到的作用，引力导致具有质量的物体被吸引在一起。

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