迄今最大的宇宙三维图

最大的宇宙三维图

暗能量光谱仪（DESI）安装在基特峰国家天文台的梅奥尔望远镜上。2021年5月，DESI启动了一项为期五年的星系巡天观测。这个仪器通过5000根光纤的末端来接收入射光。随着望远镜转向天空中的新区域，这5000根光纤的末端会在5000只微型机械臂的带动下重新定位，使每根光纤都只收集一个星系发出的光，并将其传送到光谱仪。

安放DESI的梅奥尔望远镜上空的星轨。（图/Luke Tyas / Berkeley Lab 和 KPNO / NOIRLab / NSF / AURA））

2026年4月15日，DESI不仅提前完成了这项五年巡天观测任务，还获得了也远超预期的数据——它观测到了超过4700万个星系和类星体（远超最初设定的3400万个目标），以及超过2000万颗恒星。DESI所测得的星系和类星体的宇宙学数据数量，已经达到此前所有相关测量总和的六倍。

为纪念这一里程碑，DESI合作组发布了一张点缀着蓝色光点的宇宙图，这迄今为止最大规模的高分辨率宇宙三维图。研究人员可以这张图来探索暗能量——这种构成宇宙约70%的基本成分，正驱动着宇宙加速膨胀。

在这张由DESI在5年间绘制而成的宇宙三维图中，地球位于中心，而每一个点代表一个星系。 （图/DESI collaboration and KPNO/NOIRLab/NSF/AURA/R. Proctor ）

暗能量，可能并非常数

DESI在设计之初，就是为了严格检验这样一种观点：暗能量给宇宙施加了一种稳定的加速效应，而这种效应可以通过在爱因斯坦（Albert Einstein）的引力理论——广义相对论——中加入一个“宇宙学常数”来解释。

利用DESI在前三年捕获的数据，研究人员比较了星系在过去如何聚集，以及它们现如今的分布方式。他们追踪了暗能量在110亿年的宇宙史中的影响，并发现这种曾被认为是“宇宙学常数”的暗能量，可能会随着时间发生演化。这意味着暗能量或许并不是一个常数。

不过，由于这一结果的统计显著性还不高，因此随着五年完整数据集的到位，研究人员将拥有更多信息，进而检验这一迹象究竟会消失，还是会变得更强。如果这一结果得到证实，将意味着我们对宇宙及其可能命运的理解要发生一次重大转变——而这一命运取决于物质与暗能量之间的平衡。

这张由DESI五年巡天生成的地图切片，展示了银河系盘面上方和下方的星系与类星体。在放大的插图中，可以看到宇宙的大尺度结构。地球位于这些楔形图的中心，而中间的黑色空缺区域表示我们所在的银河系遮挡了遥远天体。图中最遥远那些星系发出的光，在抵达地球时，已经传播了110亿年。（图/Claire Lamman/DESI collaboration）

探索不会止步于此

在完成主要目标巡天之后，DESI还将继续采集数据，观测还将持续到2028年。届时，这张宇宙三维图的面积还将再扩大约20%，从14,000平方度增加到17,000平方度。（扩展后的宇宙三维图将覆盖一些更具挑战性的天空区域。）

DESI合作组还将研究附近的矮星系和恒星流——后者是一些较小星系在银河系引力作用下被撕扯出来的恒星带。他们希望借此更深入地理解暗物质——构成了宇宙中大部分质量，但至今从未被直接探测到的看不见的物质。

研究人员表示，这是一台了不起的设备，它不仅满足了全部的预期，甚至还超出了预期。现在，正把它推进到最初计划之外。我们还不知道会发现什么，但我们相信，那一定会非常令人兴奋。

#参考来源：

https://newscenter.lbl.gov/2026/04/15/desi-completes-planned-3d-map-of-the-universe-and-continues-exploring/

https://www.science.org/content/article/astronomers-complete-largest-3d-map-universe-ever-made

https://physics.aps.org/articles/v19/48

https://www.desi.lbl.gov/

#图片来源：

封面图&首图：DESI Collaboration; KPNO; NOIRLab; NSF; AURA; R. Proctor