پیمایشهای تصویربرداری میراثی ابزار طیفسنجی انرژی تاریک (DESI Legacy Imaging Surveys) نقشهای منتشر کردهاند که ۱۳ سال مشاهدات انجامشده با سه مورد از قدرتمندترین تلسکوپهای جهان را با یکدیگر ترکیب میکند.
این نقشه با ثبت جهان با جزئیاتی شگفتانگیز، برای کمک به اخترشناسان در تلاش آنها برای آشکار کردن ماهیت ماده تاریک و انرژی تاریک طراحی شده است؛ اما بهصورت آنلاین در دسترس همه قرار دارد، از جمله من و شما.
وسعت سرسامآور فضا موضوعی شناختهشده است، اما چند آمار از این نقشه جدید بهخوبی عظمت آن را نشان میدهد.
این نقشه شامل ۵٫۶ تریلیون پیکسل است که از طریق ۲۶۳٬۴۰۷ نوردهی تلسکوپی جمعآوری شدهاند و نزدیک به ۴ میلیارد جرم را ثبت کردهاند؛ از سیارکهای نسبتاً نزدیک گرفته تا سیاهچالههایی در فاصلههایی تقریباً غیرقابل تصور.
نسخه اولیه این دادهها که در سال ۲۰۲۳ منتشر شده بود، با وجود اینکه تنها بخشی از اجرام موجود در این نقشه جدید را در بر میگرفت، تاکنون در بیش از ۱۸۰۰ مقاله علمی داوریشده مورد استفاده قرار گرفته است.
اما این پروژه چیزی فراتر از یک نقشه است. این پیمایش طیف ۲۱ میلیون ستاره و ۴۸ میلیون کهکشان را نیز اندازهگیری کرده است. این اطلاعات نیز بهصورت آنلاین در دسترس هستند و با استفاده از انتقال به سرخ آنها، بزرگترین نقشه سهبعدی جهان را تشکیل میدهند.
تصاویر این پیمایش ترکیبی از نور مرئی و نور نزدیک به فروسرخ هستند و ۷۵ درصد از آسمان را پوشش میدهند. دکتر آرجون دی از آزمایشگاه NOIRLab به IFLScience گفت که ۲۵ درصد باقیمانده شامل صفحه کهکشان خود ما، یعنی کهکشان راه شیری، است.
«بخش پوششدادهشده از آسمان در این انتشار داده، عمدتاً همان چیزی است که اخترشناسان از آن با عنوان آسمان فراکهکشانی یاد میکنند؛ یعنی بخشهایی از آسمان که دید ما به جهان خارج از کهکشان، توسط غبار و تراکم بالای ستارگان در صفحه کهکشان راه شیری خودمان مسدود نشده است.»
۴ میلیارد جرم موجود در این نقشه شامل تعداد زیادی ستاره نیز میشوند. دکتر دی تخمین میزند که ستارگان احتمالاً حدود ۹۵ درصد از ۲٫۲ میلیارد منبع نقطهای موجود در نقشه را تشکیل میدهند، اما ستارگان دلیل اصلی ایجاد این پیمایش نبودهاند.
او گفت: «از آنجا که تیم ما عمدتاً بر اساس پرسشهای مربوط به کیهانشناسی فعالیت میکند، باید بتوانیم کهکشانهای کمنور و دوردست را که بخش بزرگی از تاریخ کیهان را در بر میگیرند، پیدا و مطالعه کنیم. انجام این کار با نگاه کردن از میان صفحه کهکشان راه شیری خودمان دشوار است، زیرا تراکم ستارگان در آن زیاد بوده و غبار و گاز نیز در آن متمرکز شدهاند.»
او افزود: «بنابراین، ما عمدتاً به خارج از صفحه کهکشان نگاه میکنیم؛ در مخروطهایی که عمود بر صفحه کهکشان قرار گرفتهاند. مناطقی که در نقشههای ما «گمشده» هستند، همان مناطقیاند که صفحه کهکشان راه شیری را پوشش میدهند.»
هر کسی که میخواهد دلیل این همه توجه را ببیند، میتواند از Legacy Survey Sky Viewer بازدید کند و آزادانه روی نقشه بزرگنمایی یا کوچکنمایی کند، به سراغ جرم مورد علاقه خود برود یا نمای نقشه را بچرخاند. البته اگر نمیخواهید برای بارگذاری آن مدت زیادی منتظر بمانید، بهتر است اینترنت پرسرعتی داشته باشید.
افرادی که علاقه بیشتری به پژوهش دارند نیز میتوانند به دنبال اجرام کمیاب و ارزشمند بگردند؛ برای مثال، عدسیهای گرانشی که به ما اجازه میدهند کهکشانهایی بسیار دورتر از آنچه در شرایط عادی امکان مشاهده آنها وجود دارد را ببینیم. همچنین میتوان از این دادهها برای جستوجوی رویدادهای گذرا مانند ابرنواخترها استفاده کرد.
اگر این میزان جزئیات نیز برای شما کافی نیست، یک پایگاه داده قابل جستوجو شامل فهرست کامل دادههای DESI Legacy Survey در دسترس است. به گفته دکتر دی، ایجاد چنین مجموعه دادهای در واقع انگیزه اصلی این پروژه بوده است.
او به IFLScience گفت: «DESI تلاش میکند انرژی تاریک اسرارآمیز را درک کند؛ پدیدهای که تصور میکنیم ممکن است مسئول شتابگرفتن انبساط جهان در دوران متأخر باشد.»
او ادامه داد: «DESI در حال انجام اندازهگیریهای دقیقی از تاریخ انبساط جهان طی حدود ۱۱ تا ۱۲ میلیارد سال گذشته است. این کار با مشاهده کهکشانهای دوردست انجام میشود تا مقیاس جهان در دورههای مختلف زمانی ردیابی شود و مشخص شود که این مقیاس در طول زمان چگونه تغییر کرده است. به همین دلیل تمرکز اصلی این پروژه بر کهکشانها قرار دارد.»
این نقشه از هماکنون در حال تغییر کیهانشناسی است
پیش از انتشار عمومی، جدیدترین نسخه این پیمایش نیز تأثیر قابلتوجهی بر علم کیهانشناسی گذاشته بود. برخی نتایج آن بهعنوان شواهدی تفسیر شدهاند که نشان میدهند شتاب ناشی از انرژی تاریک در روند انبساط جهان ممکن است در حال ضعیف شدن باشد.
با این وجود، زمان استفاده از تلسکوپها آنقدر ارزشمند است که اخترشناسان نمیخواهند مشاهدات مربوط به ستارگان کهکشان خودمان را که این نقشه فراهم میکند، نادیده بگیرند.
دکتر دی توضیح داد: «هدف این بخش از پیمایش DESI، ترسیم ساختار هاله کهکشان راه شیری و درک تاریخ شکلگیری آن است.» برای انجام این کار، پژوهشگران «تلاش میکنند ستارگانی را که در هاله کهکشان ما قرار دارند پیدا کنند و سرعت شعاعی، دما، فاصله و دیگر ویژگیهای آنها را اندازهگیری کنند.»
دکتر دیوید شلگل از آزمایشگاه ملی لارنس برکلی نیز در بیانیهای گفت: «این پروژه اکنون به بخشی از بافت اصلی تحقیقات اخترشناسی تبدیل شده است. امروزه وقتی با اجرام نجومی کار میکنید، اغلب کار خود را با باز کردن Legacy Imaging Viewer آغاز میکنید تا ببینید دقیقاً با چه چیزی روبهرو هستید.»
اگرچه توانایی شگفتانگیز رصدخانه ورا سی. روبین و تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن که بهتازگی پرتاب شدهاند، ممکن است در آینده برای تهیه نقشههایی با جزئیات و وضوح بسیار بیشتر از این نقشه مورد استفاده قرار گیرند، این مجموعه داده اهمیت خود را از دست نخواهد داد.
مقایسه مشاهدات تلسکوپهای جدیدتر با دادههای این پیمایش میتواند به درک بهتر ما از عملکرد و دادههای تولیدشده توسط هر یک از این ابزارها کمک کند.
