两周前，一台强大的新天文仪器首次从亚利桑那州的一座山顶上观测了天空。一旦该设备于 2020 年初正式投入使用，它每晚将捕捉数千个星系的光线——在理想条件下，每 20 分钟可捕捉多达 5,000 个星系。通过该仪器，研究人员将绘制一份深空星系分布图，以研究宇宙历史中的暗能量。
科学家们在 18 个月的时间里，在基特峰国家天文台的一台望远镜上安装了名为暗能量光谱仪器 (DESI) 的设备。10 月 22 日，DESI 将目光投向夜空，进行了其首次测试观测。在接下来的几个月里，DESI 团队将完成测试并开始认真进行其巡天工作。
DESI 使用一个由 5,000 根光纤电缆组成的系统，可以指向单个星系。（来源：加州大学/劳伦斯·伯克利国家实验室）
加州大学/劳伦斯·伯克利国家实验室
如何绘制宇宙图谱
预计在短短五年内，该仪器将收集到 3500 万个星系和 240 万个类星体的光线，类星体是其中心超大质量黑洞喷射出巨大射流的星系。
DESI 之所以能够观测如此多的星系，得益于复杂精密的机械运作。机器人“定位器”可以在几分钟内将 5,000 根光纤电缆精确地放置到仪器预设的位置。这 5,000 根光纤的宽度大约与人类头发相当，每一根都将收集望远镜视野中一个星系的光线。
通过收集这些星系发出的特定波长的光，DESI 可以让天文学家测量出由于宇宙膨胀，这些天体正以多快的速度远离我们。他们还可以测量这些星系相对于彼此的距离。根据星系在天空中的位置和它们之间的相对距离，天文学家将绘制出一幅三维地图，显示出高达 110 亿光年之外的星系在空间中的位置。
DESI 使用一个由 5,000 根光纤电缆组成的系统，可以指向单个星系。（来源：加州大学/劳伦斯·伯克利国家实验室）
暗能量是恒定的吗？
这张星系图谱与暗能量有什么关系？暗能量是导致宇宙膨胀加速的神秘力量。
因此，通过测量由于宇宙膨胀，星系运动的速度，天文学家可以估算出暗能量的量。而得益于 DESI 测量数百万个遥远星系的能力，天文学家可以测量出在宇宙历史中的某个特定时间点（可追溯到 110 亿年前）暗能量的量。
这也是绘制如此广阔的深空星系图谱的主要目标。DESI 应该能够帮助确定宇宙中的暗能量总量是否随时间保持不变，正如当今标准宇宙学理论所预测的那样。或者，另辟蹊径，判断暗能量的量在宇宙历史中是否以某种方式发生了变化。
哈佛大学天文学家、DESI 团队成员丹尼尔·艾森斯坦 (Daniel Eisenstein) 表示：“我非常期待看到这个设施能够绘制出的图谱，并看到我们的宇宙学结构信息理论如何被如此庞大的数据集所挑战和拓展。”
