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宇宙探秘：暗能量光譜儀問世
2021年07月15日 14:45:37
來源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：7290
今年5月，大型國(guó)際科學(xué)合作項(xiàng)目建造的暗能量光譜儀正式啟用，暗能量光譜儀試圖通過捕獲和研究來自宇宙中數(shù)千萬個(gè)星系和其他遙遠(yuǎn)物體的光，創(chuàng)建迄今最精細(xì)的星系三維圖譜，以揭示暗能量的奧秘，加深我們對(duì)宇宙的理解。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】今年5月，大型國(guó)際科學(xué)合作項(xiàng)目建造的暗能量光譜儀正式啟用，暗能量光譜儀試圖通過捕獲和研究來自宇宙中數(shù)千萬個(gè)星系和其他遙遠(yuǎn)物體的光，創(chuàng)建迄今最精細(xì)的星系三維圖譜，以揭示暗能量的奧秘，加深我們對(duì)宇宙的理解。
與此前的巡天儀器相比，暗能量光譜儀測(cè)量的星系光譜比以往多10倍左右，而且可以收集到110億年前天體發(fā)出的光。在暗能量光譜儀的宇宙調(diào)查項(xiàng)目正式開始之前，科研人員使用暗能量光譜儀進(jìn)行了為期四個(gè)月的試運(yùn)行，捕獲了400萬個(gè)星系的光譜，超過以往所有光譜調(diào)查的總和。
什么是暗能量？
美國(guó)科學(xué)家哈勃在發(fā)現(xiàn)天體紅移現(xiàn)象之后，證實(shí)了遙遠(yuǎn)星系正在加速離開地球的事實(shí)，從而揭示了宇宙膨脹的現(xiàn)象。目前宇宙中所有的物質(zhì)，都來源于138億年前一個(gè)質(zhì)量無限大、體積無限小的奇點(diǎn)，此后經(jīng)歷了奇點(diǎn)大爆炸和宇宙暴漲階段，但是支撐著宇宙繼續(xù)膨脹的驅(qū)動(dòng)力到底來源于何方？針對(duì)這一問題，科學(xué)家提出了暗能量的概念。宇宙中存在著大量的暗能量，它對(duì)物質(zhì)的作用效果，與萬有引力正好相反，對(duì)物質(zhì)普遍具有排斥作用。
暗能量光譜儀即將開啟宇宙探險(xiǎn)之旅
暗能量光譜儀(DESI)是以美國(guó)費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室為主要力量建造的大型天文觀測(cè)設(shè)備，通過10多年的建設(shè)，目前已經(jīng)竣工。啟用后，它將協(xié)助科學(xué)家拼裝宇宙三維地圖，該地圖將揭示暗能量這一宇宙加速膨脹背后的神秘物理學(xué)現(xiàn)象。
暗能量光譜儀的工作原理，主要是通過收集上千萬個(gè)遙遠(yuǎn)星系、以及上百萬個(gè)星體所發(fā)射的光線，然后利用若干光譜儀進(jìn)行精確測(cè)量，然后科學(xué)家們根據(jù)測(cè)量的結(jié)果來繪制出宇宙的3D地圖，從而可為探索宇宙中的暗能量、星系生命周期、連接宇宙中物質(zhì)的“宇宙網(wǎng)絡(luò)”等秘密提供必要的數(shù)據(jù)和模型支撐。
暗能量光譜儀擁有5000個(gè)機(jī)器人
目前，暗能量光譜儀建在美國(guó)亞利桑那州基特峰天文臺(tái)上，其核心是5000個(gè)獨(dú)立的鉛筆大小的機(jī)器人，每個(gè)機(jī)器人控制一個(gè)光纖眼，它們協(xié)同工作，捕捉光波。在此后的觀測(cè)工作中，它們將發(fā)揮舉足輕重的作用。來自遙遠(yuǎn)的星系光芒進(jìn)入光譜儀后，會(huì)分別通過5000條光纖中，這些光纖緊緊捆扎在一起，集中將光信號(hào)引導(dǎo)到光譜儀上。儀器中的若干光譜儀就像一個(gè)個(gè)棱鏡，然后將收集到的光線分解為不同顏色的單色光，從而測(cè)量出遙遠(yuǎn)星系中紅移的程度，最終推測(cè)出宇宙膨脹的速率。
隨著儀器改造后機(jī)器人的加入，使得自動(dòng)化水平大幅提升，通過暗能量光譜儀，大約2分鐘左右即可尋找到一個(gè)星系新目標(biāo)，每個(gè)晚上可以拍攝數(shù)千張星系的曝光快照。
人類自從誕生之后，就對(duì)頭頂上的浩瀚星空產(chǎn)生強(qiáng)烈的好奇心和探索的欲望，相信暗能量光譜儀的投入運(yùn)行，將會(huì)為我們展現(xiàn)出之前根本想不到的神秘畫卷，這對(duì)于我們深入探討宇宙形成和發(fā)展各階段的相應(yīng)理論和規(guī)律，將發(fā)揮著十分重要的作用。
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