DESI bugüne kadar evrenimizin en büyük 3 boyutlu haritasını yaptı. Dünya, haritanın tamamındaki bu ince dilimin merkezinde yer alıyor. Büyütülmüş bölümde evrenimizdeki maddenin temel yapısını görmek kolaydır. Katkıda bulunanlar: Claire Lamman/DESI işbirliği; cmastro’dan özel renk haritası paketi
Karanlık Enerji Spektroskopik Aleti (DESİArizona’daki bir teleskopa monte edilen uzay aracı, 30 milyondan fazla galaksiyi ve 3 milyon kuasarın haritasını çıkararak evrenin en büyük 3 boyutlu haritasını oluşturdu. 900’den fazla araştırmacının işbirliğiyle gerçekleştirilen bu anıtsal görev, evrenin genişlemesini ve karanlık enerjinin rolünü anlamamıza yardımcı oluyor.
Gece gökyüzüne bakan 5.000 fiber optik “göz”den oluşan robotik bir diziye sahip, Arizona’daki bir teleskopun üzerine monte edilen güçlü bir alet sayesinde, artık evrenimizin şimdiye kadar oluşturulmuş en büyük 3 boyutlu haritasına sahibiz. Son beş yılda, bilim çevrelerinde DESI olarak bilinen Karanlık Enerji Spektroskopik Aracı, evrenin 11 milyar yıl boyunca ne kadar hızlı genişlediğini belirlemek için 30 milyondan fazla galaksinin ve 3 milyon kuasarın spektrumunu ölçtü.
DESI’nin duyurusu devam eden bir çalışmanın sonucudur. uluslararası işbirliği Projede liderlik rollerine sahip UC Santa Cruz’daki gökbilimciler de dahil olmak üzere 70’in üzerinde kurumdan 900’den fazla araştırmacıdan oluşuyor.
Ancak bu haber ne kadar büyük olsa da bunun sadece başlangıç olduğunu söylüyorlar.
Karanlık Enerji Spektroskopik Aleti (DESI), Kitt Peak Ulusal Gözlemevi’ndeki ABD Ulusal Bilim Vakfı Nicholas U. Mayall 4 metrelik Teleskobuna monte edilmiştir. Kredi bilgileri: KPNO/NOIRLab/NSF/AURA/P. Marenfeld
Öncü Keşifler ve Gelecek Vizyonları
UC Santa Cruz Astronomi ve Astrofizik Bölümü’nde doçent olan kozmolog Alexie Leauthaud, “Bu birinci yıl veri setinde ima edilen eğilimler Üçüncü Yıl analizimizde doğrulanırsa, bu büyük bir keşif olacaktır” dedi. “Bu, DESI işbirliğinin bir parçası olmak için son derece heyecan verici bir zaman olacak.”
Temmuz ayından itibaren Leauthaud, lider organizatörlük görevlerini gerektiren bu çabanın sözcüsü olarak görev yapacak, dolayısıyla güncellemeleri sağlamak için mükemmel bir konumda. UC Santa Cruz’da işbirliği yapan diğer profesörler arasında yine Astronomi ve Astrofizik alanında çalışan Connie Rockosi ve J. Xavier Prochaska yer almaktadır.
Rockosi, Kitt Peak Ulusal Gözlemevi’ndeki 4 metrelik Mayall teleskopunda aygıtın devreye alınmasına öncülük etti ve şu anki görevi, aygıt bilimcisi olarak teleskopun en iyi durumda çalışmasını sağlamaya yardımcı olmaktır. Buna ek olarak profesörler, gözlemlere yardımcı olmak için Arizona’daki teleskopu düzenli olarak ziyaret ederek, projeyle derinden ilgilenen UC Santa Cruz lisans öğrencileri, yüksek lisans öğrencileri ve doktora sonrası araştırmacılardan oluşan “olağanüstü bir ekibin” olduğunu takdir ediyorlar.
Karanlık Enerjinin Gizemlerini Çözmek
DESI’nin bulunduğu Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı’ndan yapılan bir duyuruda açıklandığı gibi: “Evrenimizin nasıl evrimleştiğini anlamak, onun nasıl sona erdiğine ve fizikteki en büyük gizemlerden birine bağlıdır: evrenimizin çökmesine neden olan bilinmeyen bileşen olan karanlık enerji. daha hızlı ve daha hızlı genişle.
Bu, bilim adamlarının genç evrenin genişleme geçmişini %1’den daha iyi bir kesinlikle ölçtüğü ilk sefer; bu da bize evrenin nasıl evrimleştiğine dair şimdiye kadarki en iyi görüşümüzü sağlıyor. Araştırmacılar, topladıkları verilerin ilk yılına ait analizini şu şekilde paylaştı: birden fazla makale bu bugün arXiv’de ve Amerika Birleşik Devletleri’ndeki American Physical Society toplantısında ve İtalya’daki Rencontres de Moriond’daki görüşmelerde yayınlanacak.
Bu 360 derecelik videoda, DESI’nin koordinat verileri kullanılarak haritası çıkarılan milyonlarca galakside etkileşimli bir uçuş yapın. Katkıda bulunanlar: Fiske Planetarium, CU Boulder ve DESI işbirliği
UC Santa Cruz’da doktora sonrası araştırma görevlisi olan Sven Heydenreich, DESI’de birden fazla şapka takıyor: kariyerinin başındaki bilim adamları için bir komisyonda görev yapmak, cihazla galaksiler arası ölçümler yapmak ve farklı senaryoları tahmin eden bir çalışma grubuna liderlik etmek. DESI misyonunun potansiyel devamı için.
2023’ün sonunda Kitt Peak’te bir hafta geçiren Heydenreich, “Amaç, DESI galaksilerinin arkalarında bulunan daha uzak galaksilerden gelen ışığı nasıl büktüğünü ve bozduğunu ölçmektir; bu, kütleçekimsel merceklenme olarak bilinen bir etkidir” dedi. Ölçümler, galaksilerin kendilerini çevreleyen karanlık maddenin dağılımından nasıl etkilendiğini analiz etmek için gerekli olacaktır. Üstelik sonuçlar, evrenin bileşimi ve evrimine ilişkin mevcut modelimizi tanımlayan parametrelere ilişkin anlayışımızı geliştirmemize yardımcı olacak.”
11 Tonluk Zaman Makinesi
DESI’nin bileşenleri, önceden seçilmiş galaksi kümelerini otomatik olarak işaret edecek, onların ışıklarını toplayacak ve daha sonra bu ışığı dar renk bantlarına bölerek onların Dünya’ya olan mesafelerini tam olarak haritalayacak ve bu ışık Dünya’ya giderken evrenin ne kadar genişlediğini ölçecek şekilde tasarlandı. İdeal koşullarda, DESI her 20 dakikada bir 5.000 gökadadan oluşan yeni bir kümenin içinden geçebilir.
DESI, son beş yılda gökyüzünün üçte biri boyunca milyonlarca galaksi ve kuasarın mesafesini tekrar tekrar haritalayarak bize karanlık enerji ve evrenin tarihi hakkında daha fazla şey öğretiyor. Şu andaki anlayışımız, yerçekiminin erken evrendeki genişleme hızını yavaşlattığı, ancak karanlık enerjinin o zamandan beri genişlemeyi hızlandırdığı yönünde.
DESI’nin 11 milyar yılın tamamındaki genişleme geçmişine ilişkin genel hassasiyeti %0,5’tir ve 8-11 milyar yılı kapsayan en uzak dönemin rekor kıran hassasiyeti %0,82’dir. Genç evrenimizin bu ölçümünü yapmak inanılmaz derecede zordur. Ancak bir yıl içinde DESI, bu ilk zamanlardaki genişleme geçmişini ölçmede, on yıldan fazla süren öncülüne (Sloan Dijital Gökyüzü Araştırması’nın BOSS/eBOSS’u) göre iki kat daha güçlü hale geldi.
DESI’nin haritasına bakıldığında, evrenin temel yapısını görmek kolaydır: bir arada kümelenmiş, daha az nesne içeren boşluklarla ayrılmış galaksi şeritleri. DESI’nin görüşünün çok ötesindeki erken evrenimiz oldukça farklıydı: bugün bildiğimiz atomlar gibi kararlı madde oluşturamayacak kadar hızlı hareket eden atom altı parçacıklardan oluşan sıcak, yoğun bir çorba. Bu parçacıklar arasında toplu olarak baryon adı verilen hidrojen ve helyum çekirdekleri vardı.
Bu erken iyonlaşmada küçük dalgalanmalar plazma basınç dalgalarına neden oldu, baryonları bir gölete bir avuç dolusu çakıl attığınızda göreceğinize benzer bir dalga desenine dönüştürdü. Evren genişleyip soğudukça nötr atomlar oluştu ve basınç dalgaları durdu, dalgacıklar üç boyutta dondu ve gelecekteki galaksilerin yoğun alanlarda kümelenmesi arttı. Milyarlarca yıl sonra, galaksilerin karakteristik ayrımında 3 boyutlu dalgalanmaların veya kabarcıkların bu soluk modelini hâlâ görebiliyoruz; bu özelliğe Baryon Akustik Salınımları (BAO’lar) adı veriliyor.
Bu animasyon, baryon akustik salınımlarının evrenin genişlemesini ölçmek için nasıl kozmik bir cetvel görevi gördüğünü gösteriyor. Katkıda bulunanlar: Claire Lamman/DESI işbirliği ve Jenny Nuss/Berkeley Lab
Araştırmacılar BAO ölçümlerini kozmik bir cetvel olarak kullanıyorlar. Bu kabarcıkların görünen boyutunu ölçerek, gökyüzündeki bu son derece sönük desenden sorumlu maddeye olan mesafeyi belirleyebiliyorlar. BAO baloncuklarının hem yakın hem de uzak haritasını çıkarmak, araştırmacıların verileri parçalara ayırmasına, evrenin geçmişte her seferinde ne kadar hızlı genişlediğini ölçmesine ve karanlık enerjinin bu genişlemeyi nasıl etkilediğini modellemesine olanak tanıyor.
Ohio Üniversitesi’nden profesör ve DESI’nin BAO analizinin eş lideri Hee-Jong Seo, “Bu geniş kozmik zaman aralığındaki genişleme geçmişini, daha önceki BAO araştırmalarının tümünü aşan bir hassasiyetle ölçtük” dedi. “Bu yeni ölçümlerin evrene dair anlayışımızı nasıl geliştireceğini ve değiştireceğini öğrenmek bizi çok heyecanlandırıyor. İnsanların evrenimize karşı ebedi bir hayranlığı var; hem onun neyden yapıldığını, hem de ona ne olacağını bilmek istiyorlar.”
Bu sonuçlar hakkında daha fazla bilgi için Evrenin Şimdiye Kadar Yapılan En Büyük 3 Boyutlu Haritasıyla Ortaya Çıkan Karanlık Enerji’ye bakın.
DESI, DOE Bilim Ofisi ve bir DOE Bilim Ofisi kullanıcı tesisi olan Ulusal Enerji Araştırma Bilimsel Bilgi İşlem Merkezi tarafından desteklenmektedir. DESI’ye ek destek ABD Ulusal Bilim Vakfı tarafından sağlanmaktadır; Birleşik Krallık Bilim ve Teknoloji Tesisleri Konseyi; Gordon ve Betty Moore Vakfı; Heising-Simons Vakfı; Fransız Alternatif Enerjiler ve Atom Enerjisi Komisyonu (CEA); Meksika Ulusal Beşeri Bilimler, Bilimler ve Teknolojiler Konseyi; İspanya Bilim ve Yenilik Bakanlığı; ve DESI üyesi kurumlar tarafından.
DESI işbirliğinin, Tohono O’odham Ulusu için özel öneme sahip bir dağ olan Iolkam Du’ag (Kitt Zirvesi) üzerinde bilimsel araştırma yürütmesine izin verilmesinden onur duyulmaktadır.