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翻译：王启儒
校对：牧夫天文校对组
后期：胡永葳
责任编辑：王启儒
在亚利桑那州的基特峰国家天文台，一台拥有5千个微型摄像头的仪器正在扫描夜空。每 20分钟，这台仪器就能扫描5千个星系（每晚可观测天体10万个）。它就是大名鼎鼎的DESI（Dark Energy Survey Instrument，暗能量巡天仪），该项目的初衷是利用5年的时间创建有史以来最大的宇宙三维地图，从而帮助天文学家分析宇宙加速膨胀的原因。
DESI是世界上最强大的多目标光谱仪（multi-object survey spectrograph）。它的任务是收集数千万个星系和类星体的光谱，并绘制一张长度110亿光年的宇宙三维地图。DESI项目早在2021年就已经启动，任务周期五年。现在，DESI项目第一年的数据已经发布，参与该项目的天文学家表示，DESI已经成功地以极高的精度测量了过去110亿年宇宙的膨胀情况。
DESI项目主管帕特·麦卡锡 (Pat McCarthy) 在采访中表示：“DESI无疑是世界上首屈一指的宇宙制图机器。我们团队在宇宙大尺度结构的研究中设立了新标准。DESI第一年的数据也只是探索宇宙膨胀历史的开始。”
DESI主镜焦平面，密密麻麻如同蜂巢
Credit：DESI/NSF NOIRlab
DESI通过重子声学振荡 (BAO)来测量暗能量。重子是由三个夸克组成的复合粒子，而重子物质是指从质量上来看主要由重子组成的物质（比如所有由原子组成的物质）。BAO是由早期宇宙原初等离子中不同的声学密度波引起的。正如超新星为天文观测提供标准烛光一样，BAO为宇宙学中的长度尺度提供了一个标准，这把标准尺的长度是由声波在原初等离子中传播的最大距离来确定的。
DESI观察得越远，星系就越暗淡，以至于它们无法提供足够的光线。这就使得类星体在深空观测时显得尤为重要。类星体是极其明亮的星系核心，这些来自远方的类星体会间接“照亮”BAO（当光穿过空间时，它与物质云相互作用并被物质云吸收），从而产生对应的阴影区域。而天文学家则可借此绘制宇宙中高密度区域的地图。DESI共观测到45万个类星体，实属类星体观测之最。
通过研究不同距离下BAO的图案，天文学家得以研究暗能量与宇宙年龄之间的关系。事实证明，暗能量随着时间的推移正不断地增大。
这一切都是为了了解宇宙的膨胀。在大爆炸后的三十亿年里，辐射占主导地位，宇宙微波背景就是证明。再接下来的数十亿年里，物质主宰了宇宙，巨大的引力减慢了宇宙膨胀的速度，但在那之后，宇宙的膨胀又再次加速，天文学家将这种加速背后的力量命名为暗能量。DESI回传的数据有效证明了当前主流观点（ΛCDM模型）的充分性和可行性。
亚利桑那州的基特峰国家天文台
Credit：U.S. Department of Energy
劳伦斯伯克利国家实验室的迈克尔·莱维 (Michael Levi)在接受采访时表示：“同志们对DESI项目表示高度认可，到目前为止，DESI回传数据与ΛCDM模型基本一致，但同时我们并没有忽视二者间的有趣差异，这表明暗能量正在随着时间的推移而演变。”
而这只是DESI的首次回传，当项目结束后，它将绘制超过300万个类星体和3700万个星系的地图。海量数据将帮助天文学家更多地了解暗能量。
DESI主镜
Credit：desi.gov
除DESI外，欧空局的欧几里得空间望远镜也将镜头指向了暗能量。甚至再过几年，暗能量观测的队伍会更加庞大：薇拉·鲁宾天文台和南希·格蕾丝·罗曼空间望远镜也将加入进来。在众多观天利器的帮助下，天文学家或许能够解答有关暗能量的诸多疑问。
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『天文湿刻』 牧夫出品
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