北京時間2月9日消息，據國外媒體報道，在美國亞利桑那州，一架經過改進的望遠鏡繪製出了一幅階段性的宇宙地圖，這是迄今為止最大的宇宙三維地圖——而且該儀器只完成了其五年任務大約十分之一的工作量。
在這張宇宙三維地圖中，地球在左下角，向室女座、巨蛇座和武仙座的方向望去，距離超過50億光年。每個彩色的點代表一個星系，而每個星系由1000億到1萬億顆恆星組成。引力將星系聚集成一種被稱為“宇宙網”的結構，其中分佈着密集的星團、纖維和空洞。
暗能量光譜儀（DESI）是由加州勞倫斯伯克利國家實驗室和世界各地的科學家合作研發的，於2015年至2019年安裝在索諾拉沙漠中基特峰國家天文台的梅奧爾望遠鏡上，至今觀測運行的時間還不到一年。
DESI的設計目的是創建一幅更大的三維宇宙地圖，以更好地理解暗能量的物理學。在宇宙物理學中，暗能量是一種難以察覺的能量形式，作用於時空結構本身，可以加速宇宙的膨脹。
這張三維宇宙地圖有許多美麗之處，在其星系分佈中，可以看到巨大的星團、纖維和空洞結構。它們是宇宙中最大的結構，但在它們中間，你會發現宇宙早期的印記，以及此後宇宙膨脹的歷史。研究人員希望了解暗能量對這些結構的影響，從而了解宇宙的最終命運。
在準備階段，DESI團隊使用了2021年1月發布的一張巨大的二維宇宙地圖，而三維的調查就在幾周后開始。新的三維地圖精確定位了超過750萬個星系的位置，大大超過了2008年斯隆數字巡天（SDSS）所創造的大約93萬個星系的記錄。
星系調查
基特峰國家天文台上空的恆星軌跡。該天文台坐落在亞利桑那州圖森市附近，擁有4米口徑的梅奧爾望遠鏡。
DESI收集了分佈在大約三分之一天空區域中的數百萬個星系的光譜圖像。通過分析每個星系發出的光的顏色光譜，研究人員可以確定光被“紅移”的程度。所謂紅移，是指由於宇宙膨脹引起的多普勒效應，光被向光譜的紅端拉伸。一般而言，一個星系的紅移越大，它遠離地球的速度就越快，距離地球上的觀察者也就越遠。
自138億年前的大爆炸以來，宇宙一直在膨脹，現在它比我們所能看到的最遠距離還要大得多——直徑至少有920億光年。
在聲明中，參與DESI項目的科學家們希望這張宇宙三維地圖能揭示天空的“深度”，並幫助他們繪製星系團和超星系團。由於這些結構與它們最初形成時的物理漣漪相呼應，研究人員希望利用這些數據來確定宇宙的膨脹歷史，甚至宇宙的最終命運。
暗能量
科學家以往認為宇宙正在以恆定的速度膨脹，或者宇宙中物質和能量的結合可能最終會使膨脹減速。然而，從20世紀末開始，對超新星的觀測表明，宇宙實際上是在加速膨脹。於是，科學家們創造了“暗能量”這一概念來解釋這種意想不到的現象。
現在的計算表明，暗能量占可觀測宇宙總能量的70%左右。暗能量現有兩種模型，一是阿爾伯特·愛因斯坦在廣義相對論中提出的“宇宙學常數”——一種均勻充滿空間的恆常能量密度；二是標量場，即一個能量密度隨時變化的動力場。近幾十年來，理解暗能量已經成為一個重要的科學目標。
隨着宇宙的膨脹，似乎產生了更多的暗能量，從而加速了宇宙的膨脹。最終，暗能量的影響將決定宇宙的命運——它是永遠膨脹、撕裂，還是以一種反向大爆炸的形式再次坍縮。
現在，DESI每月可對大約250萬個星系的紅移進行編目歸類。該團隊預計在2026年完成三維巡天地圖，屆時該望遠鏡將觀測到大約3500萬個星系。在近期由勞倫斯伯克利實驗室舉辦的名為CosmoPalooza的網絡研討會上，DESI的研究人員展示了該儀器的一些早期天體物理學結果。