Efter at have kortlagt millioner af galakser, mørk energiundersøgelse afslutter dataindsamlingen

I de sidste seks år, Fermi National Accelerator Laboratory har været en del af en international indsats for at skabe en hidtil uset undersøgelse af fjerne galakser og bedre forstå naturen af ​​mørk energi - den mystiske kraft, der accelererer udvidelsen af ​​universet.

Efter at have scannet omkring en fjerdedel af den sydlige himmel over 800 nætter, Dark Energy Survey færdig med at tage data den 9. januar. Det ender som en af ​​de mest følsomme og omfattende undersøgelser af sin art, optager data fra mere end 300 millioner fjerne galakser.

Fermilab, en tilknyttet University of Chicago, fungerede som ledende laboratorium for undersøgelsen, som omfattede mere end 400 videnskabsmænd og 26 institutioner. Fundene skabte det mest nøjagtige kort over universet med mørkt stof, der nogensinde er lavet, forme vores forståelse af kosmos og dets udvikling. Andre opdagelser inkluderer den fjerneste supernova, der nogensinde er opdaget, et væld af dværgsatellitgalakser, der kredser om vores Mælkevej, og hjælper med at spore den første nogensinde detektion af gravitationsbølger fra neutronstjerner tilbage til dens kilde.

Ifølge Dark Energy Survey-direktør Rich Kron, en Fermilab videnskabsmand og professor ved University of Chicago, disse resultater - og de videnskabsmænd, der gjorde dem mulige - er der, hvor meget af den virkelige præstation af Dark Energy Survey ligger.

"De første generationer af studerende og postdoc-forskere på Dark Energy Survey bliver nu fakultet ved forskningsinstitutioner og er involveret i kommende himmelundersøgelser, " sagde Kron. "Antallet af publikationer og involverede personer er et sandt bevis på dette eksperiment. At hjælpe med at starte så mange karrierer har altid været en del af planen, og det har været meget vellykket."

Nu er jobbet med at analysere disse data i centrum, giver muligheder for nye gennembrud. Undersøgelsen har allerede udgivet en hel række artikler baseret på dets første års data, og videnskabsmænd dykker nu ned i den rige søm af katalogiserede billeder fra de første mange års data, leder efter spor til den mørke energis natur.

Det første skridt i den proces, ifølge Fermilab videnskabsmand Josh Frieman, en professor ved UChicago og tidligere direktør for Dark Energy Survey, er at finde signalet i al støjen.

"Vi forsøger at drille signalet om mørk energi ud mod en baggrund af alle mulige ikke-kosmologiske ting, der bliver indprentet i dataene, " sagde Frieman. "Det er en massiv igangværende indsats fra mange forskellige mennesker rundt om i verden."

Mere omfattende resultater om mørk energi forventes inden for de næste par år.

Dataene til undersøgelsen blev indsamlet ved hjælp af Dark Energy Camera monteret på Blanco 4-meter teleskopet ved Cerro Tololo Inter-American Observatory i Chile. Kameraet, som er en af ​​de mest kraftfulde digitale billedbehandlingsenheder, der findes, blev bygget og testet hos Fermilab, Amerikas førende partikelfysiklaboratorium beliggende i Batavia, Illinois. Fermilab er opkaldt efter nobelpristageren Enrico Fermi, en nobelvindende fysiker og medlem af UChicagos fakultet.

The Dark Energy Camera, kaldet DECam, vil forblive monteret på Blanco-teleskopet på Cerro Tololo i yderligere fem til 10 år og vil fortsat være et nyttigt instrument for videnskabelige samarbejder rundt om i verden.

"DECam var nødvendig for at udføre Dark Energy Survey, men det skabte også et nyt værktøj til opdagelse – fra solsystemet til det fjerne univers, " sagde Alistair Walker fra National Optical Astronomy Observatory, et Dark Energy Survey-teammedlem og DECam-instrumentforskeren. "For eksempel, 12 nye Jupiters måner blev for nylig opdaget med DECam, og påvisning af fjerne stjernedannende galakser i det tidlige univers, da universet kun var nogle få procent af sin nuværende alder, har givet ny indsigt i slutningen af ​​den kosmiske mørke tidsalder."

Steve Heathcote, direktør for Cerro Tololo Inter-American Observatory, forudser også en lys fremtid for Dark Energy Camera.

"Selvom datatagningen til Dark Energy Survey er ved at være slut, DECam vil fortsætte sin udforskning af universet fra Blanco-teleskopet og forventes at forblive en opdagelsesmotor i frontlinjen i mange år, " sagde Heathcote.

Undersøgelsen genererede 50 terabyte (50 millioner megabyte) data over sine seks observationssæsoner. Disse data lagres og analyseres på National Center for Supercomputing Applications ved University of Illinois i Urbana-Champaign.

DES-samarbejdet vil nu fokusere på at generere nye resultater fra dets seks års data, herunder ny indsigt i mørk energi. Med én æra til ende, den næste æra af Dark Energy Survey er lige begyndt.