Les astronomes utilisant des images de l’observatoire nationwide de Kitt Peak et de l’observatoire interaméricain de Cerro Tololo ont créé la plus grande carte du ciel jamais vue, comprenant in addition d’un milliard de galaxies. La neuvième et dernière publication des données des ambitieuses enquêtes sur l’imagerie héritée DESI Legacy ouvre la voie à une enquête révolutionnaire sur 5 ans avec le Darkish Electrical power Spectroscopic Instrument (DESI), qui vise à fournir de nouvelles informations sur la nature de l’énergie noire. La carte a été publiée aujourd’hui lors de la réunion de janvier 2021 de l’American Astronomical Modern society.



Pendant des millénaires, les humains ont utilisé des cartes pour comprendre et naviguer dans notre monde et nous mettre en contexte: nous nous appuyons sur des cartes pour nous montrer où nous sommes, d’où nous venons et où nous allons. Les cartes astronomiques perpétuent cette tradition à grande échelle. Ils nous situent dans le cosmos et racontent l’histoire et le destin de l’Univers: il s’étendra pour toujours, l’expansion s’accélérant actuellement à lead to d’une quantité inconnue appelée énergie noire. Les cartes astronomiques peuvent aider à expliquer ce qu’est cette énergie sombre et pourquoi elle existe.

Tirer parti de cette possibilité nécessite une carte sans précédent – une carte qui cartographie les galaxies faibles de manière plus uniforme et sur une in addition grande zone du ciel que jamais auparavant. Pour relever ce défi, les astronomes ont maintenant créé une nouvelle carte bidimensionnelle du ciel qui est la furthermore grande jamais réalisée en termes de couverture du ciel, de sensibilité et du nombre overall de galaxies cartographiées.



Parmi les additionally d’un milliard de galaxies de la carte, les astronomes sélectionneront des dizaines de millions de galaxies pour une étude additionally approfondie avec le Dark Vitality Spectroscopic Instrument (DESI), afin de construire la as well as grande carte 3D jamais tentée. Les résultats de l’enquête DESI, qui sera menée à l’Observatoire national de Kitt Peak (KPNO), un programme du NOIRLab de la National Science Basis, fourniront à terme de nouvelles informations sur la mother nature de l’énergie noire.

La nouvelle carte est le résultat du DESI Legacy Imaging Surveys, un exertion ambitieux de 6 ans impliquant 1405 nuits d’observation à trois télescopes, des années de données d’un télescope spatial, 150 observateurs et 50 autres chercheurs du monde entier, 1 pétaoctet de données (1000 billions d’octets) et 100 millions d’heures de processeur sur l’un des ordinateurs les furthermore puissants du monde. Les images ont été prises au KPNO et à l’Observatoire interaméricain de Cerro Tololo (CTIO), également un programme de NOIRLab Les données ont été réduites au Centre countrywide de calcul scientifique de recherche énergétique (NERSC) du Berkeley Lab.

La carte couvre la moitié du ciel, s’étendant numériquement sur additionally de 10 billions de pixels et est l’une des études les plus uniformes et profondes du ciel jamais entreprises. « C’est la in addition grande carte à presque tous les égards », a déclaré David Schlegel, co-projet scientifique pour DESI qui a également codirigé le projet d’imagerie. Schlegel est astrophysicien au Laboratoire nationwide Lawrence Berkeley du Département de l’Énergie (Berkeley Lab), l’institution responsable de la collaboration internationale DESI.

Arjun Dey, le scientifique du projet DESI pour NOIRLab, a codirigé deux des trois enquêtes d’imagerie, agissant en tant que scientifique principal pour le Mayall z-band Legacy Survey (MzLS) observé par la caméra Mosaic3 sur le Nicholas U. Mayall 4 mètres Télescope au KPNO, et en tant que co-chercheur principal avec Schlegel pour le Darkish Vitality Digicam Legacy Study (DECaLS) sur DECam sur le télescope Víctor M. Blanco de 4 mètres au CTIO au Chili.

La troisième enquête est le Beijing-Arizona Sky Survey (BASS) observé par la caméra 90Prime sur le télescope Bok de 2,3 mètres, qui appartient et est exploité par l’Université de l’Arizona et situé au KPNO.

L’effort collectif des trois relevés, a déclaré Dey, « a été l’un des levés du ciel les plus uniformes et les in addition profonds jamais entrepris. C’était vraiment excitant de participer. »

La collaboration DESI sélectionnera 35 thousands and thousands de galaxies et 2,4 thousands and thousands de quasars sur la carte – certains aussi loin que 12 milliards d’années-lumière – comme cibles pour l’étude DESI. Sur cinq ans d’opérations, DESI créera une carte géante en 3D de l’Univers en mesurant les distances des galaxies et la vitesse à laquelle elles s’éloignent de nous. Pour effectuer ces mesures, DESI prendra l’empreinte digitale d’une galaxie en mesurant son spectre: la lumière des galaxies individuelles sera dispersée en fines bandes de couleur.

Capturer les spectres de tant de galaxies si rapidement nécessite un degré élevé d’automatisation. DESI – équipé d’un réseau de 5000 robots automatisés pivotants, chacun portant un câble à fibre optique mince pouvant pointer vers des galaxies individuelles – est conçu pour mesurer les spectres de 5000 galaxies à la fois. Les résultats fourniront finalement de nouvelles informations sur la mystérieuse énergie sombre qui conduit l’expansion accélérée de l’Univers.

La quête pour comprendre la mother nature de l’énergie noire a conduit à d’importantes opportunités de découverte dans d’autres domaines de l’astronomie. Adam Bolton, directeur du Group Science and Info Middle de NOIRLab, a expliqué: « Pour résoudre certains des moreover grands mystères de la physique fondamentale aujourd’hui, nous sommes poussés à créer d’énormes bases de données numériques d’étoiles et de galaxies, qui à leur tour permettent une nouvelle approche d’exploration de données. à faire des découvertes astronomiques supplémentaires.  »

Avec l’achèvement des enquêtes d’imagerie DESI Legacy, toutes les données ont été communiquées à la communauté scientifique et au public. Cette dernière publication de données, connue sous le nom de Information Launch 9, a été précédée de huit autres publications de données intermédiaires.

NOIRLab hébergera ces produits de données dans l’Astro Information Archive, des visuals originales prises aux télescopes aux catalogues qui rapportent les positions et autres propriétés des étoiles et des galaxies. Astro Knowledge Lab sert également les catalogues en tant que bases de données, que les astronomes peuvent facilement analyser à l’aide des outils et providers Astro Knowledge Lab, et les faire correspondre avec d’autres ensembles de données, offrant ainsi furthermore de possibilités de découverte. En outre, Astro Details Lab fournit aux astronomes des exemples d’applications scientifiques et des tutoriels pour les aider dans leurs recherches. Les données de DESI Legacy Imaging Surveys ont déjà été utilisées pour de nombreux autres projets de recherche [1] [2], y compris les initiatives de science citoyenne qui utilisent la sagesse des foules [3].

Remarques

[1] Une étude utilise un algorithme d’apprentissage automatique pour identifier automatiquement les phénomènes de flexion de la lumière appelés lentilles gravitationnelles dans les données d’enquêtes DESI.

[2] Une autre étude utilise la spectroscopie du Sloan Electronic Sky Survey ainsi que l’imagerie Legacy Surveys pour révéler la présence de trous noirs actifs dans les galaxies et nous donner un aperçu d’une grande populace de galaxies actives à découvrir avec l’enquête spectroscopique DESI. Ce travail est dirigé par l’astronome du NOIRLab Stephanie Juneau.

[3] Le projet de science citoyenne Backyard Worlds: World 9 sollicite l’aide du grand general public pour trouver une éventuelle neuvième planète dans notre système solaire, en recherchant des objets en mouvement dans les données. Les contributors ont déjà découvert de nouveaux mondes frais à proximité du Soleil – des objets in addition massifs que les planètes mais as well as légers que les étoiles, connus sous le nom de naines brunes. Plusieurs d’entre elles font partie des naines brunes les moreover froides connues, quelques-unes se rapprochant de la température de la Terre et suffisamment froides pour abriter des nuages ​​d’eau. Récemment, la furthermore grande carte des naines brunes de notre quartier a été publiée. Backyard Worlds est codirigé par Aaron Meisner, astronome du NOIRLab et participant au DESI.