Marie Rousseau
L’univers est grand, et il s’agrandit. Pour étudier l’énergie noire, la force mystérieuse à l’origine de l’accélération de l’expansion de notre univers, les scientifiques utilisent le Darkish Electricity Spectroscopic Instrument (DESI) pour cartographier plus de 40 thousands and thousands de galaxies, quasars et étoiles. Aujourd’hui, la collaboration a rendu general public son leading large amount de données, avec près de 2 thousands and thousands d’objets à explorer par les chercheurs.
L’ensemble de données de 80 téraoctets provient de 2 480 expositions prises sur 6 mois pendant la stage de “validation de l’enquête” de l’expérience en 2020 et 2021. Au cours de cette période entre la mise en marche de l’instrument et le début de la course scientifique officielle, les chercheurs se sont assurés que leur prepare d’utilisation du télescope répondrait à leurs objectifs scientifiques – par exemple, en vérifiant combien de temps il a fallu pour observer des galaxies de luminosité différente et en validant la sélection d’étoiles et de galaxies à observer.
“Le fait que DESI fonctionne si bien, et que la quantité de données de qualité scientifique qu’il a fallu lors de la validation de l’enquête soit equivalent aux précédentes enquêtes réalisées sur le ciel, est une réalisation monumentale”, a déclaré Nathalie Palanque-Delabrouille, co-porte-parole de DESI et un scientifique au Lawrence Berkeley Countrywide Laboratory (Berkeley Lab) du ministère de l’Énergie, qui gère l’expérience. “Cette étape montre que DESI est une usine spectroscopique unique dont les données permettront non seulement l’étude de l’énergie noire, mais seront également convoitées par l’ensemble de la communauté scientifique pour aborder d’autres sujets, tels que la matière noire, la lentille gravitationnelle et la morphologie galactique.”
Aujourd’hui, la collaboration a également publié une série d’articles liés à la publication précoce des données, qui comprennent les premières mesures de l’agrégation des galaxies, des études d’objets rares et des descriptions de l’instrument et des opérations d’enquête. Les nouveaux content articles s’appuient sur la première mesure de DESI de l’échelle de length cosmologique qui a été publiée en avril, qui a utilisé les deux premiers mois de données d’enquête de regime (non incluses dans la première publication de données) et a également montré la capacité de DESI à atteindre ses objectifs de conception.
DESI utilise 5 000 positionneurs robotiques pour déplacer des fibres optiques qui captent la lumière d’objets à des thousands and thousands ou des milliards d’années-lumière. C’est le spectrographe multi-objets le moreover puissant au monde, capable de mesurer la lumière de plus de 100 000 galaxies en une nuit. Cette lumière indique aux chercheurs à quelle distance se trouve un objet, créant une carte cosmique en 3D.
“La validation de l’enquête était très importante pour DESI car elle nous a permis – avant de commencer l’enquête principale – d’ajuster notre sélection de tous les objets, y compris les étoiles, les galaxies brillantes, les galaxies rouges lumineuses, les galaxies à raies d’émission et les quasars”, a déclaré Christophe. Yeche, scientifique du Commissariat aux énergies alternate options et à l’énergie atomique (CEA) qui codirige le groupe de sélection cible. “Nous avons pu optimiser notre sélection et confirmer notre stratégie d’observation.”
Au fur et à mesure que l’univers s’étend, il étire la longueur d’onde de la lumière, la rendant furthermore rouge – une caractéristique connue sous le nom de décalage vers le rouge. Plus la galaxie est éloignée, furthermore le décalage vers le rouge est crucial. DESI se spécialise dans la collecte de redshifts qui peuvent ensuite être utilisés pour résoudre certaines des additionally grandes énigmes de l’astrophysique : ce qu’est l’énergie noire et remark elle a changé tout au very long de l’histoire de l’univers.
Alors que l’objectif principal de DESI est de comprendre l’énergie noire, une grande partie des données peuvent également être utilisées dans d’autres études astronomiques. Par exemple, la première publication de données contient des photos détaillées de certaines zones bien connues du ciel, telles que Hubble Deep Industry.
“Il y a des endroits bien connus où nous avons creusé dans le ciel”, a déclaré Stephen Bailey, scientifique au Berkeley Lab qui dirige la gestion des données pour DESI. “Nous avons pris des images spectroscopiques précieuses dans des domaines qui intéressent le reste de la communauté, et nous espérons que d’autres personnes prendront ces données et en feront des recherches scientifiques supplémentaires.”
Deux découvertes intéressantes ont déjà fait floor : la preuve d’une migration huge d’étoiles dans la galaxie d’Andromède, et des quasars incroyablement distants, les trous noirs supermassifs extrêmement brillants et actifs que l’on trouve parfois au centre des galaxies.
“Nous avons observé certaines zones à très grande profondeur. Les gens ont examiné ces données et découvert des quasars à décalage vers le rouge très élevés, qui sont encore si rares que, fondamentalement, toute découverte d’entre eux est utile”, a déclaré Anthony Kremin, chercheur postdoctoral au Berkeley Lab qui a dirigé le traitement des données pour la diffusion anticipée des données. “Ces quasars à décalage vers le rouge élevé se trouvent généralement avec de très grands télescopes, donc le fait que DESI – un instrument de sondage furthermore petit de 4 mètres – puisse rivaliser avec ces observatoires furthermore grands et dédiés était une réalisation dont nous sommes assez fiers et démontre le débit exceptionnel de l’instrument.”
La validation de l’enquête a également été l’occasion de tester le processus de transformation des données brutes des dix spectromètres du DESI (qui divisent la lumière d’une galaxie en différentes couleurs) en informations utiles.
“Si vous les regardiez, les photographs provenant directement de la caméra ressembleraient à des absurdités – comme des lignes sur une image étrange et floue”, a déclaré Laurie Stephey, architecte de données au National Strength Study Scientific Computing Heart (NERSC), le supercalculateur qui traite les données de DESI. “La magie opère dans le traitement et le logiciel est able de décoder les données. C’est excitant que nous ayons la technologie pour rendre ces données accessibles à la communauté des chercheurs et que nous puissions répondre à cette grande question de ‘qu’est-ce que l’énergie noire ?'”
Les premières données du DESI étaient un projet exceptional pour le NERSC. Tout le code de l’expérience, y compris le gros du travail informatique, est écrit dans le langage de programmation Python plutôt que dans le C++ ou Fortran traditionnel.
“C’était la première fois que l’utilisation de Python pur s’avérait être une approche réalisable pour une expérience majeure au NERSC, et depuis lors, Python est devenu de furthermore en in addition courant dans la cost de travail de nos utilisateurs”, a déclaré Stephey.
La publication précoce des données DESI est désormais disponible gratuitement through le NERSC.
Il y a encore beaucoup de données à venir de l’expérience. DESI en est actuellement à deux ans de sa training course de cinq ans et en avance sur le calendrier dans sa quête pour collecter additionally de 40 tens of millions de décalages vers le rouge. L’enquête a déjà catalogué as well as de 26 hundreds of thousands d’objets astronomiques dans sa study course scientifique, et en ajoute moreover d’un million par mois.
DESI est soutenu par le DOE Place of work of Science et par le Countrywide Electricity Investigation Scientific Computing Center, une installation utilisateur du DOE Business office of Science. Le DESI bénéficie d’un soutien supplémentaire de la US Countrywide Science Foundation, du Science and Technologies Services Council du Royaume-Uni, de la Fondation Gordon et Betty Moore, de la Fondation Heising-Simons, du Commissariat aux énergies alternate options et à l’énergie atomique (CEA), du Conseil countrywide de la science et de la technologie du Mexique, le ministère de l’Économie de l’Espagne, et par les institutions membres du DESI.
L’observatoire nationwide de Kitt Peak est un programme du NOIRLab de la NSF.
La collaboration DESI est honorée d’être autorisée à mener des recherches scientifiques sur Iolkam Du’ag (Kitt Peak), une montagne d’une worth particulière pour la country Tohono O’odham.
Plus d’informations : https://details.desi.lbl.gov/doc/papers/
