DESI 遗产成像巡天已发布其第十一份公共数据集 DR11,制作出迄今为止组装的最大二维宇宙彩色地图。该地图由超过 263,000 张望远镜曝光图像构建而成,包含约 5.6 万亿像素和近 40 亿个探测到的天体源,主要为星系和恒星。它整合了多个主要地面巡天的观测数据,包括在智利布兰科 4 米望远镜上使用暗能量相机获取的数据,以及亚利桑那州基特峰的望远镜数据,再加上 NASA 的 WISE 和 NEOWISE 任务的红外测量结果。其成果是一幅巨大的可见光和红外河外天空肖像,可供公众探索,并作为专业天文学家的参考数据集使用。
这份地图的重要性超越了其单纯的规模。遗产巡天最初设计用于提供选择暗能量光谱仪(DESI)目标所需的成像数据。成像数据能告诉天文学家天体在天空中的位置以及其在不同波段的亮度,但通常无法提供准确距离。DESI 通过测量光谱并确定红移来补充这一缺失维度。将角度位置与距离结合,将本质上二维的成像巡天转变为宇宙大尺度结构的的三维重建,揭示了星系在数十亿年宇宙历史中的分布。
DESI 在 2026 年 4 月提前完成了原计划的五年观测项目。到那时,它已测量了超过 4700 万个星系和类星体,以及约 2000 万个银河系恒星,大幅超出了最初目标。尽管如此,DESI 仍将持续观测至 2028 年,将其覆盖范围从约 14,000 平方度扩展至 17,000 平方度,并目标实现约 6300 万个河外观测量红移。完整的五年宇宙学分析预计将于 2027 年完成。
DESI 的核心目标之一是重建宇宙膨胀随时间的变化,并确定暗能量是否像爱因斯坦的宇宙常数那样行为,还是在演化。DESI 前三年的测量结果与其它宇宙学观测结合后,产生了支持暗能量随宇宙时间变化的模型的有趣证据。然而,这尚不可解释为暗能量肯定在“减弱”的发现。事实上,2026 年 7 月最新的莱曼-α 森林分析得出的测量结果更接近标准 ΛCDM 模型,这表明随着数据改进,对演化暗能量的表面偏好可能减弱,或者最终可能需要更复杂的模型。
这个庞大的成像数据库也具有独立于 DESI 宇宙学任务的科学价值。研究人员可利用它搜索引力透镜、不寻常星系和其他稀有天体,将瞬变现象的观测与深场参考图像比较,调查暗物质和星系演化的各方面,并开发能够处理来自 Vera C. Rubin 天文台和 Nancy Grace Roman 太空望远镜等设施日益庞大的天文数据集的机器学习技术。
我认为特别重要的是,标题数字——近 40 亿个天体——实际上是次要的,而这个数据集作为天文参考框架的作用才是首要的。这样一份深度和均匀性兼备的地图已成为基础设施:研究完全不同现象的科学家们可以从同一校准的天空视图出发。而在宇宙学中,将这个巨大的二维成像巡天与 DESI 的光谱学结合,正是使该项目特别强大的原因,因为它将宇宙的一张非凡照片转化为对宇宙结构随时间演化的测量。承包笑点碎碎念
