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DESI早期发布的数据包含近200万个对象

日期:
2023年6月13日
来源:
能源部/劳伦斯伯克利国家实验室
简介:
来自暗能量光谱仪器的第一批数据现在可供研究人员探索。在实验的“调查验证”阶段拍摄的数据包括遥远的星系和类星体以及我们银河系中的恒星。
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宇宙很大,而且越来越大。为了研究暗能量——宇宙加速膨胀背后的神秘力量,科学家们正在使用暗能量光谱仪器(DESI)绘制超过4000万个星系、类星体和恒星的地图。今天,该合作公开发布了第一批数据,其中有近200万个对象供研究人员探索。

80tb的数据集来自2020年和2021年实验“调查验证”阶段的六个月内拍摄的2480次曝光。在打开仪器和开始正式的科学运行之间的这段时间里,研究人员确保他们使用望远镜的计划能够满足他们的科学目标——例如,通过检查观察不同亮度的星系需要多长时间,以及通过验证要观察的恒星和星系的选择。

DESI的联合发言人、能源部劳伦斯伯克利国家实验室(伯克利实验室)的科学家纳塔莉·帕朗克-德拉布鲁维尔说:“DESI工作得如此之好,在调查验证期间所获得的科学级数据量与之前完成的天空调查相当,这是一项巨大的成就。”“这一里程碑表明,DESI是一个独特的光谱工厂,它的数据不仅可以研究暗能量,而且还将被整个科学界所垂涎,以解决其他主题,如暗物质、引力透镜和星系形态。”

今天,该合作组织还发表了一系列与早期数据发布相关的论文,其中包括对星系团的早期测量,对罕见天体的研究,以及对仪器和调查操作的描述。这些新论文建立在DESI于4月发表的第一次宇宙距离尺度测量的基础上,该测量使用了前两个月的常规调查数据(未包括在早期数据发布中),也显示了DESI实现其设计目标的能力。

DESI使用5000个机器人定位器来移动光纤,这些光纤可以捕捉数百万或数十亿光年外物体发出的光。它是世界上最强大的多目标巡天光谱仪,能够在一个晚上测量超过10万个星系的光。这种光告诉研究人员一个物体有多远,从而建立一个三维宇宙地图。

法国替代能源和原子能委员会(CEA)的科学家Christophe Yeche说:“调查验证对DESI非常重要,因为它允许我们在开始主要调查之前调整我们对所有物体的选择,包括恒星,明亮星系,发光红星系,发射线星系和类星体。”他是目标选择小组的共同负责人。“我们已经能够优化我们的选择,并确认我们的观察策略。”

随着宇宙的膨胀,它会拉伸光的波长,使其变得更红——这种特征被称为红移。星系越远,红移越大。DESI专门收集红移,然后可以用来解决天体物理学中一些最大的难题:暗能量是什么,以及它在整个宇宙历史中是如何变化的。

虽然DESI的主要目标是了解暗能量,但许多数据也可以用于其他天文研究。例如,早期发布的数据包含了一些众所周知的天空区域的详细图像,比如哈勃深空。

伯克利实验室负责DESI数据管理的科学家斯蒂芬·贝利(Stephen Bailey)说:“我们已经深入到天空中,探索了一些人们常去的地方。”“我们在其他社区感兴趣的领域拍摄了有价值的光谱图像,我们希望其他人能利用这些数据进行更多的科学研究。”

两个有趣的发现已经浮出水面:有证据表明恒星大量迁移到仙女座星系,以及遥远得令人难以置信的类星体,即有时在星系中心发现的极其明亮和活跃的超大质量黑洞。

“我们观察到了一些非常深的区域。“人们已经研究了这些数据,发现了非常高的红移类星体,它们仍然非常罕见,基本上任何发现都是有用的,”伯克利实验室的博士后研究员安东尼·克雷明(Anthony Kremin)说,他领导了早期数据发布的数据处理。“这些高红移类星体通常是用非常大的望远镜发现的,所以DESI——一个较小的4米测量仪器——可以与那些较大的专用天文台竞争,这是我们非常自豪的成就,并展示了该仪器的卓越吞吐量。”

调查验证也是一个测试将DESI的10个光谱仪(将星系的光分成不同颜色)的原始数据转化为有用信息的过程的机会。

美国国家能源研究科学计算中心(NERSC)的数据架构师劳里·斯蒂芬(Laurie stehey)说:“如果你仔细观察它们,直接从相机传回的图像看起来毫无意义——就像奇怪的模糊图像上的线条。”NERSC是处理DESI数据的超级计算机。“奇迹发生在处理和软件能够解码数据的过程中。令人兴奋的是,我们有技术可以让研究团体访问这些数据,我们可以支持“什么是暗能量”这个大问题?’”

DESI的早期数据是NERSC的一个独特项目。所有实验的代码,包括繁重的计算任务,都是用Python编程语言编写的,而不是传统的c++或Fortran。

“这是第一次在NERSC的主要实验中使用纯Python被证明是一种可行的方法,从那时起,Python在我们的用户工作负载中变得越来越普遍,”stehey说。

DESI早期发布的数据现在可以通过NERSC免费获取。

该实验还有待获得大量数据。DESI的5年计划目前已经进行了两年,提前完成了收集4000多万次红移的任务。该调查已经在其科学运行中对2600多万个天体进行了分类,并且每月还在增加100多万个天体。

DESI由美国能源部科学办公室和国家能源研究科学计算中心(美国能源部科学办公室的一个用户设施)提供支持。DESI的其他支持由美国国家科学基金会、英国科学技术设施委员会、戈登和贝蒂摩尔基金会、海辛-西蒙斯基金会、法国替代能源和原子能委员会(CEA)、墨西哥国家科学技术委员会、西班牙经济部以及DESI成员机构提供。

基特峰国家天文台是美国国家科学基金会NOIRLab的一个项目。

DESI合作很荣幸被允许在Iolkam Du'ag(基特峰)进行科学研究,这是一座对Tohono O'odham民族具有特殊意义的山。

进一步的信息:https://data.desi.lbl.gov/doc/papers/

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故事来源:

材料所提供的能源部/劳伦斯伯克利国家实验室。Lauren Biron原创。注:内容可能会根据风格和长度进行编辑。


引用此页

能源部/劳伦斯伯克利国家实验室。“DESI早期发布的数据包含近200万个物体。”《科学日报》。《科学日报》,2023年6月13日。< www.koonmotors.com/releases/2023/06/230613110102.htm >。
能源部/劳伦斯伯克利国家实验室。(2023年6月13日)。DESI早期发布的数据包含近200万个对象。《科学日报》。2023年6月17日检索自www.koonmotors.com/releases/2023/06/230613110102.htm
能源部/劳伦斯伯克利国家实验室。“DESI早期发布的数据包含近200万个物体。”《科学日报》。www.koonmotors.com/releases/2023/06/230613110102.htm(2023年6月17日访问)。

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