Опублікована найдетальніша в історії кольорова карта Всесвіту — на ній трильйони пікселів і мільярди зірок

Вчені представили найбільшу в історії кольорову карту нічного неба. Зображення складається з 5,6 трлн пікселів і містить майже 4 млрд об'єктів, головним чином зірок і галактик. Карта охоплює близько 75 % небесної сфери у видимому та ближньому інфрачервоному діапазонах, тому в деталях показує зазвичай приховані пилом об'єкти. Дані доступні для вивчення і можуть використовуватися для пошуку галактик, наднових, гравітаційних лінз та інших рідкісних явищ.

Джерело зображення: Legacy Survey

В основі проєкту лежить п'ятирічний огляд колаборації DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument), головною метою якого є визначення явища темної енергії. Окрім цього інструмента, карта об'єднала дані з інших оглядів, отриманих іншими телескопами. Загалом до огляду увійшли огляди Dark Energy Camera Legacy Survey (DECaLS) Міжамериканської обсерваторії Серро-Тололо в Чилі, Mayall z-band Legacy Survey (MzLS) обсерваторії Кітт-Пік та Beijing-Arizona Sky Survey (BASS). До них додали багаторічні інфрачервоні спостереження космічного телескопа NASA WISE та інші відкриті дані.

Для створення карти команда об'єднала 263 407 окремих експозицій (знімків неба). Усього початкові зображення були зібрані протягом 2285 ночей, причому кожен кадр потрібно було привести до єдиної системи з урахуванням різниць у стані атмосфери, характеристиках телескопів, чутливості камер і умовах спостережень. У зборі даних брали участь понад 160 вчених, а остаточний набір підготувала команда приблизно з 20 спеціалістів.

Обробка такого обсягу інформації вимагала ресурсів суперкомп'ютера Perlmutter в Національному науковому обчислювальному центрі енергетичних досліджень NERSC при лабораторії Берклі. На розробку програмного забезпечення для об'єднання зображень пішло близько року, а безпосередня обробка всього масиву на Perlmutter зайняла приблизно вісім тижнів.

Результатом роботи стала не просто гігантська фотографія неба: для кожного виявленого джерела фіксувалися його положення і яскравість у кількох спектральних діапазонах, що дозволило формувати каталоги цілей для подальших спектроскопічних спостережень. Ці дані також розглядаються як велика навчальна база для систем штучного інтелекту, яким належить аналізувати петабайтні архіви майбутніх астрономічних оглядів.

Спочатку огляд Legacy Imaging Surveys створювався як «вхідний каталог» для спектроскопічного інструмента DESI: двомірна карта показує, де знаходяться галактики і наскільки вони яскраві, після чого DESI розкладає їх світло на спектр і визначає червоне зміщення, додаючи до двох координат на небі третю — відстань. Це дозволяє будувати вже тривимірну карту крупномасштабної структури Всесвіту і досліджувати зміну темпів його розширення та природу темної енергії. Ефективність DESI виявилася настільки високою, що початкового каталога цілей стало недостатньо, тому двомірну карту довелося розширювати. У подальшому вона також стане базовим набором даних для порівняння з спостереженнями обсерваторії «Рубін» і космічного телескопа «Роман».

Наступний реліз огляду DESI буде опубліковано в першій половині 2027 року. На раніше зібраних даних опубліковано понад 1800 наукових робіт. Дані DESI вже змусили сумніватися в постійності темної енергії на всьому етапі еволюції Всесвіту, що здатне в корені змінити уявлення вчених про наш світ.

Хочеш дізнатися більше — читай відгуки