DESI 對跨越110億年的近600萬個星系的分析提供了令人信服的證據，證明宇宙聚類遵循愛因斯坦的廣義相對論。這些發現證實了宇宙的主要模型，並完善了對其他理論的限制，提供了對暗能量和引力的前所未有的洞察力。

位於亞利桑那州山頂的暗能量光譜儀（DESI）利用其第一年的數據，繪製了宇宙歷史上大部分宇宙結構的成長圖。 這項分析對引力如何在最大尺度上運行進行了最精確的測試。

這些發現證實了目前最主要的宇宙模型，同時縮小了旨在解釋宇宙加速膨脹的其他修正重力理論的範圍。

DESI是由美國能源部勞倫斯伯克利國家實驗室（伯克利實驗室）管理的全球合作項目，共有來自70多個機構的900多名研究人員參與。

DESI包含5000只光纖”眼睛”，每隻”眼睛”可以在20分鐘內收集一個星系的​​光線。 英國倫敦大學物理與天文學學院的彼得-多爾（Peter Doel）教授和大衛-布魯克斯（David Brooks）教授幫助設計、組裝和建造了DESI的光學校正器–六個透鏡，最大的直徑達1.1米，將光線聚焦到”眼睛”。 光學校正器的建造得到了STFC 的支援。 (UCL的另外四名員工及其早期職業助手，以及英國其他六所大學的科學家也參與了DESI的工作）。

DESI全部安裝完畢的焦平面視圖，焦平面上有5000個自動機器人定位器，每個定位器上都有一條光纖電纜，用於收集星系的光線。 資料來源：DESI 合作組織

僅用一年的數據，DESI就對宇宙結構的成長進行了最精確的全面測量，超過了以往耗時數十年的測量工作。

DESI的合作者、執行委員會成員Ofer Lahav教授（UCL物理與天文學）說：”DESI星系在巨大宇宙學尺度上的聚類現像有力地驗證了愛因斯坦的萬有引力理論，並告訴我們暗物質和暗能量的情況。

亞利桑那州圖森附近基特峰國家天文台尼古拉斯-U-馬約爾4 公尺望遠鏡上的星軌。 資料來源：KPNO/NOIRLab/NSF/AURA/P. Marenfeld

先前的中微子實驗發現，三種中微子的質量總和至少應為0.059 eV/c2。 (作為比較，電子的質量約為511000 eV/c2）。 DESI的結果表明，總和應該小於0.071 eV/c2，為中微子質量留下了一個狹窄的視窗。

法國國家科學研究中心（CNRS）核與高能物理實驗室（LPNHE）的宇宙學家Pauline Zarrouk 博士是這項新分析的共同負責人：「廣義相對論已經在太陽系的尺度上得到了很好的驗證，但我們還需要驗證我們的假設是否在更大的尺度上有效。的。

暗能量光譜儀（DESI）安裝在基特峰國家天文台的美國國家科學基金會Nicholas U. Mayall 4 公尺望遠鏡上，該天文台是美國國家科學基金會NOIRLab 的一個計畫。 資料來源：KPNO/NOIRLab/NSF/AURA/P. 馬倫菲爾德

包括倫敦大學洛杉磯分校（UCL）共同作者在內的合作者在發佈到線上資料庫arXiv 的幾篇論文中分享了這一成果。 這項複雜的分析使用了近600萬個星系和類星體，讓研究人員可以看到長達110億年的過去。

新結果對DESI第一年的數據進行了擴展分析，今年4月，DESI繪製了迄今為止最大的宇宙三維地圖，並揭示了暗能量可能隨時間演變的蛛絲馬跡。 四月份的結果研究了星系集群的一個特殊特徵，即重子聲振盪（BAO）。 新的分析被稱為”全形分析”，它擴大了分析範圍，從數據中提取更多信息，測量星系和物質如何在整個空間的不同尺度上分佈。 這項研究需要數月的額外工作和交叉檢查。 與先前的研究一樣，這項研究使用了一種技術，直到最後才向科學家公佈結果，以減少任何無意識的偏見。

密西根大學的德拉甘-胡特爾（Dragan Huterer）教授是解釋宇宙學數據的DESI 小組的共同負責人：”我們的BAO 結果和全形分析都非常精彩。這是DESI首次研究宇宙結構的增長。

DESI的設計和運作得到了美國能源部（DOE）科學辦公室的資助。 該儀器安裝在亞利桑那州基特峰國家天文台的尼古拉斯-U-馬約爾4米望遠鏡上，是美國國家科學基金會（NSF）NOIRLab計畫的一部分。 DESI是一項為期五年的巡天計畫的第四年，其目標是在計畫結束前繪製出約4000萬個星系和類星體的地圖。

該合作計畫目前正在分析前三年的觀測數據，預計在2025年春季發布對暗能量和宇宙膨脹歷史的最新測量結果。 今天公佈的最新結果與先前的發現一致，顯示暗能量不斷演化，這讓人們對即將進行的分析更加期待。

DESI得到了能源部科學辦公室和能源部科學辦公室使用者設施國家能源研究科學計算中心（NERSC）的資助。 在英國，科技設施委員會（STFC）也提供了額外支援。

聯合國永續發展教育十年（DESI）合作計畫非常榮幸能夠在基特峰（I’oligam Du’ag）進行研究，基特峰對托霍諾奧德海姆民族（Tohono O’odham）具有深遠的文化意義。

編譯自/ ScitechDaily