Головна > Наука

DESI завершив найбільшу 3D-карту Всесвіту: 47 млн галактик

Сьогодні,   19:55    308

15 квітня 2026 р., під ранок, 5 000 волоконно-оптичних «очей» телескопа у горах Арізони востаннє навелись на чергову ділянку неба. Зібравши останні порції фотонів, що мандрували до нас мільярди років, вони завершили найбільш амбітне картографування Всесвіту в історії науки. Як повідомляє New Scientist із посиланням на Lawrence Berkeley National Laboratory, Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) виконав свою п’ятирічну місію достроково і з вражаючим перевиконанням плану: замість запланованих 34 мільйонів об’єктів — більше 47 мільйонів галактик і квазарів, плюс понад 20 мільйонів зірок. Тепер ці дані можуть змінити наше розуміння темної енергії — і долі Всесвіту.

На невеликому фрагменті карти, створеної за результатами п’ятирічного дослідження DESI, зображено галактики та квазари, розташовані вище та нижче площини Чумацького Шляху, а Земля знаходиться в центрі

Що відомо коротко

  • DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument) — міжнародний проєкт за участі >900 дослідників з >70 інституцій, телескоп встановлений на обсерваторії Kitt Peak, Арізона.
  • Місія: травень 2021 — квітень 2026 р. (5 років), план — 34 млн об’єктів, результат — 47+ млн галактик і квазарів + 20 млн зірок.
  • DESI виміряв космологічні дані для у 6 разів більше об’єктів, ніж усі попередні огляди разом узяті.
  • Карта охоплює 11 мільярдів років космічної еволюції — найглибший зріз крупномасштабної структури Всесвіту.
  • Перші результати з повного набору даних (5 років) очікуються у 2027 р. Натяки на те, що темна енергія може змінюватись з часом, вже отримані з перших трьох років.
  • DESI продовжує роботу до 2028 р., розширюючи карту ще на ~20%.

Що таке DESI і чому це неабиякий інструмент

DESI — це 5 000 мініатюрних роботів, кожен з яких тримає волоконно-оптичний кабель. Вони здатні переорієнтуватись на нову ділянку неба і одночасно зібрати спектр від 5 000 різних об’єктів за ~20 хвилин. У ясну ніч DESI каталогізує понад 100 000 галактик і зірок. Їхні рухи точні до менш ніж ширини людської волосини — це забезпечує надзвичайно точне позиціонування «очей» на конкретних об’єктах.

Останні новини:  Чи насувається супер-Ель-Ніньо і що він означає для планети




Інструмент встановлений на 4-метровому телескопі ім. Ніколаса Маєлла на горі Кіт-Пік. Попри пандемію COVID-19, пожежу Contreras у 2022 р., зсуви ґрунту та мусони, — все це лише сповільнило, але не зупинило проєкт. Управління здійснює Лабораторія Лоуренса Берклі (DOE, США).

Для чого потрібна така карта

DESI вимірює редшифт (червоний зсув) кожного об’єкта — зміну довжини хвилі світла через розширення Всесвіту. Це дозволяє точно визначити відстань до кожної галактики у тривимірному просторі. Порівнюючи скупченість галактик у різні космічні епохи (від 11 млрд р. тому до сьогодні), вчені відстежують, як темна енергія впливала на розширення Всесвіту протягом мільярдів років.

Напруженість Габбла і виклики стандартній моделі Всесвіту — одна з найгарячіших тем космології. DESI стане вирішальним інструментом для перевірки, чи темна енергія є справді сталою величиною (космологічна стала λ), чи вона еволюціонує з часом. Якщо другий варіант підтвердиться — це буде найбільший переворот у космології з часів відкриття прискореного розширення у 1998 р.

Що показали перші три роки даних

Ще до завершення повної місії DESI оприлюднив результати перших трьох років. Вони вже натякнули: темна енергія може змінюватись з часом, а не залишатись константою, як передбачає стандартна космологічна модель. Якщо повний п’ятирічний набір даних підтвердить цей натяк — це стане, за словами одного з учасників проєкту, «найцікавішим відкриттям у космології з часів самого відкриття темної енергії».

Повні результати очікуються у 2027 р. До того часу команда продовжить аналіз трирічних даних і публікуватиме окремі роботи — про формування галактик, крупномасштабну структуру, барионні акустичні осциляції (BAO) та інше.

Останні новини:  Посуха знищує гнізда джмелів: перше таке дослідження

Що DESI знайшов «попутно»

Карта DESI — золота жила не лише для вивчення темної енергії. Темна матерія формує «листи» і нитки навколо великих структур — і 47 млн об’єктів дозволяють бачити «космічну павутину» у безпрецедентній деталі. Крім того:

  • 20 мільйонів зірок Чумацького Шляху — дані для вивчення зоряних потоків, карликових галактик і розподілу темної матерії в нашій галактиці.
  • Квазари — надяскраві ядра далеких галактик — є маяками для вимірювання Всесвіту на відстанях понад 10 млрд св. р. UCL-дослідники показали, як ідентифікувати аномалії в спектрах DESI за допомогою ШІ.
  • Перший повний набір дозволить вивчити войди — гігантські порожнечі між нитками галактик — і порівняти їх з передбаченнями стандартної моделі.

Цікаві факти

  • 🔭 5 000 роботів DESI рухаються синхронно, переорієнтуючись за кілька хвилин на нову конфігурацію з точністю менш ніж ширина людської волосини (~70 мкм). Кожен відповідає за один «піксель» спектра. Вся система — складний механізм з тисячами рухомих частин, що беззбійно пропрацював 5 років попри природні і техногенні катастрофи. Дані: [Berkeley Lab DESI overview, квітень 2026].
  • 📡 Барионні акустичні осциляції (BAO) — «стандартна лінійка» космосу. Це регулярні відстані між скупченнями галактик, що виникли як «відлуння» звукових хвиль у ранньому Всесвіті через ~380 000 р. після Великого вибуху. Вимірюючи BAO на різних редшифтах, DESI «відтворює» темп розширення Всесвіту в різні епохи. Дані: [DESI BAO papers, 2024–2026].
  • 🌌 Найдальніші галактики в карті DESI відправили своє світло до Землі 11 мільярдів років тому — коли Всесвіт мав лише ~3 млрд р. Для порівняння: Земля утворилась ~4,5 млрд р. тому, тобто деяке світло в карті DESI пішло в дорогу ще до появи нашої планети. Дані: [IFAE DESI release, квітень 2026].
  • 🔬 DESI став у 6 разів ефективнішим за всіх своїх попередників разом узятих. Для порівняння: попередній рекордний огляд — Sloan Digital Sky Survey — збирав дані десятиліттями. DESI перевершив SDSS за кількістю об’єктів за 5 років. Дані: [Berkeley Lab, UCL, Ohio State, квітень 2026].
Останні новини:  Квантові комп’ютери можуть зламати шифрування до 2029 року

FAQ

Чому темна енергія така важлива? Темна енергія складає близько 70% усього вмісту Всесвіту і є причиною прискореного розширення Всесвіту, відкритого у 1998 р. (Нобелівська премія 2011 р.). Якщо темна енергія стала — Всесвіт розширюватиметься вічно. Якщо вона зростає — можливий «великий розрив» (Big Rip), коли буде розірвано спочатку галактики, потім зірки, планети і нарешті атоми. Якщо спадає — можливий «великий колапс» (Big Crunch).

Що таке квазар? Квазар — надзвичайно яскраве ядро далекої галактики, що «живиться» активною надмасивною чорною дірою. Завдяки своїй яскравості квазари видно з відстаней понад 10–12 млрд св. р. і є найкращими «маяками» для картографування раннього Всесвіту.

Як DESI вимірює відстані до галактик? За допомогою спектроскопії: DESI розкладає світло галактики на спектр і вимірює червоний зсув (redshift) — наскільки «червоніший» отриманий спектр порівняно з відомим еталоном. Чим більший зсув — тим далі галактика і тим давніше випромінено це світло.

Уявіть, що ви намагаєтесь намалювати карту всієї Земної кулі — але лише 5 000 крапками. Ось що DESI зробив з Усесвітом. Тільки «крапок» виявилось 47 мільйонів. Кожна крапка — ціла галактика, що містить мільярди зірок. Кожен фотон, який зафіксував DESI, мандрував до нас від 1 до 11 мільярдів років. Результат — найбільша і найдетальніша карта реальності, яку людство будь-коли створювало. І ця карта вже натякає: темна енергія, що рухає розширення Всесвіту, поводиться не так, як ми думали.

DESI завершив найбільшу 3D-карту Всесвіту: 47 млн галактик з’явилася спочатку на Цікавості.


cikavosti.com