DESI maakt een 3D-kaart van het heelal. Credit: David Kirkby/DESI collaboration
De bedoeling van het Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) is om uiteindelijk veertig miljoen astronomische objecten in het heelal te hebben waargenomen, sterrenstelsels, quasars en sterren, en daarmee meer te weten te komen over donkere energie, de mysterieuze energie waardoor het heelal sneller uitdijt. Maar vandaag al is een eerste set van gegevens gepubliceerd, 80 terabyte aan data – hier beschikbaar voor de liefhebbers – van twee miljoen objecten, ook geen gering aantal. De gegevens zijn verkregen tijdens de zogeheten “survey validation” periode van een half jaar, ergens in 2020 en 2021, toen met DESI 2480 opnames werden gemaakt. Yep, met 2480 opnames werden twee miljoen objecten gefotografeerd! DESI is verbonden aan de Mayall 4-Meter Telescoop van het Kitt Peak National Observatorium en met z’n 5000 optische fibers, die elk via een robot aangestuurd kunnen worden, kan hij op één nacht wel 100.000 sterrenstelsels waarnemen.
Credit: Eleanor Downing/DESI collaboration
Op die manier is DESI bezig om een zeer gedetailleerde driedimensionale kaart van het heelal, waarin je precies ziet met welke snelheid quasars en sterrenstelsels door het heelal reizen en daarmee kun je zien hoe snel het heelal zelf uitdijt. En dat leidt dan vervolgens tot meer kennis over die versnelde uitdijing, die in 1998 voor het eerst werd ontdekt en die wordt aangedreven door de donkere energie. Op de afbeelding hierboven zie je een voorbeeld van een smalle strook in het heelal, een strook met een enorme diepte, tot wel 12 miljard jaar terug in de tijd – ieder puntje is een sterrenstelsel (blauw) of quasar (rood).
Hier doet DESI z’n werk. Credit: Marilyn Sargent/Berkeley Lab
Samen met de Dataset van de eerste zes maanden waarnemingen van DESI werd vandaag ook een bundel wetenschappelijke artikelen gepubliceerd, allemaal gebaseerd op die dataset. Een deel van de “survey validation” periode was de zogeheten “One-Percent Survey”, waarbij men in twintig verschillende richtingen het heelal in keek en daarmee 700.000 objecten registreerde en vastlegde, een volume van het heelal dat 1% bedraagt van het volume dat DESI uiteindelijk wil documenteren. Met de video hieronder krijg je een indruk van die 1% volume.
Naast de snelheid en lokatie van sterrenstelsels en quasars legt DESI ook hun spectrum vast, waarmee sterrenkundigen kunnen zien welke chemische samenstelling de objecten hebben. Hieronder zie je als voorbeeld het spectrum van een quasar, welke met DESI is waargenomen. Dankzij zo’n spectrum en de roodverschoven lijnen daarin kan de afstand tot het object nauwkeurig worden bepaald.
Credit: Eleanor Downing/DESI collaboration
Eén van de dingen die met DESI nu al zijn waargenomen zijn de zogeheten Baryonische Accoustische Oscillaties (BAO’s), de cirkelvormige overdichtheden in het heelal waar relatief meer clusters van sterrenstelsels in voorkomen en die vandaag de dag een gemiddelde diameter hebben van zo’n 490 miljoen lichtjaar. Meer daarover vind je in dit vakartikel van Jeongin Moon et al, First Detection of the BAO Signal from Early DESI Data, arXiv (2023). Bron: LBL.
