O Instrumento Espectroscópico de Energia Escura (DESI) do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley, uma ferramenta astronômica inovadora, fez um lançamento monumental de dados iniciais que deve revolucionar nossa compreensão do universo. Localizado no Observatório Nacional de Kitt Peak, que faz parte do NOIRLab da NSF, o DESI é um projeto ambicioso financiado pelo Departamento de Energia dos EUA e gerenciado pelo Berkeley Lab. O objetivo principal do instrumento é estudar a misteriosa energia escura que se acredita ser responsável pela expansão acelerada do universo.
A liberação inicial de dados do DESI compreende quase dois milhões de objetos, incluindo galáxias distantes, quasares e estrelas. Esses dados são o resultado de 2.480 exposições realizadas ao longo de seis meses durante a fase de validação da pesquisa em 2020 e 2021. A fase de validação foi um período crítico entre ligar o instrumento e iniciar a execução científica oficial. Serviu como uma oportunidade para testar as capacidades do instrumento e o processo de transformação dos dados brutos dos dez espectrômetros do DESI em informações úteis.
Um dos aspectos notáveis do DESI é sua capacidade de medir a luz de mais de 40 milhões de objetos astronômicos. Ao analisar essa luz, os pesquisadores podem determinar a que distância um objeto está, o que é crucial na construção de um mapa cósmico tridimensional. Esse mapeamento 3D é essencial para estudar a história da expansão do universo, que, por sua vez, fornece informações sobre a natureza da energia escura.
Nathalie Palanque-Delabrouille, co-porta-voz do DESI e cientista do Laboratório de Berkeley do Departamento de Energia, elogiou o lançamento inicial de dados como uma conquista monumental. Ela enfatizou que o volume de dados de nível científico coletados pelo DESI durante a fase de validação da pesquisa é comparável ao de pesquisas anteriores concluídas do céu. Isso é indicativo das capacidades excepcionais do DESI como instrumento espectroscópico.
Além de estudar a energia escura, os dados do DESI serão inestimáveis para explorar outras áreas de fronteira da pesquisa astrofísica. Isso inclui o estudo da matéria escura, lente gravitacional e morfologia galáctica. A matéria escura é outra substância misteriosa que, junto com a energia escura, compõe a maior parte do conteúdo do universo. A lente gravitacional envolve a curvatura da luz pela gravidade e pode ser usada para estudar a distribuição da matéria escura. A morfologia galáctica, por outro lado, lida com as estruturas e formas das galáxias.
A versão inicial dos dados está disponível como catálogos e arquivos espectrais do National Energy Research Scientific Computing Center, que é o supercomputador responsável pelo processamento dos dados do DESI. Os arquivos espectrais são particularmente importantes, pois envolvem a divisão da luz de um objeto em cores diferentes, o que pode revelar uma riqueza de informações sobre o objeto, incluindo sua composição, temperatura, densidade, massa, distância, luminosidade e movimento relativo.
Em um movimento inovador, uma parte do lançamento inicial de dados do DESI também está disponível como bancos de dados pesquisáveis por meio do Astro Data Lab no Community Science and Data Center. Além disso, o novo Laboratório de Análise SPectral e Catálogo Recuperável (SPARCL) serve como um banco de dados flexível de espectros. Stephanie Juneau, astrônoma do NOIRLab, destacou que o SPARCL é inovador, pois os bancos de dados geralmente servem tabelas e catálogos. Esse recurso oferece várias vantagens em desempenho e conveniência em comparação com os usuários que precisam baixar e abrir vários arquivos para obter os espectros DESI que estão interessados em usar.
Acompanhando o lançamento de dados, a colaboração DESI publicou um conjunto de artigos que investigam as primeiras medições de aglomeração de galáxias, estudos de objetos raros e descrições do instrumento e operações de pesquisa. Esses artigos se baseiam na primeira medição do DESI da escala de distância cosmológica publicada em abril.
Um dos principais focos do DESI é a coleção de redshifts. Conforme o universo se expande, ele estende os comprimentos de onda da luz, tornando-a mais vermelha – um fenômeno conhecido como desvio para o vermelho. Quanto mais longe uma galáxia estiver, maior será o desvio para o vermelho. O DESI, sendo o espectrógrafo de levantamento multiobjeto mais poderoso do mundo, é especializado na coleta desses desvios para o vermelho. Compreender os desvios para o vermelho é fundamental para resolver alguns dos maiores quebra-cabeças da astrofísica, particularmente sobre o que é a energia escura e como ela evoluiu ao longo da história do universo.
Stephen Bailey, cientista do Berkeley Lab que lidera o gerenciamento de dados do DESI, mencionou que o instrumento obteve espectros valiosos em áreas de interesse da comunidade científica. Ele expressou esperança de que os pesquisadores utilizem esses dados para atividades científicas adicionais.
Stephen Bailey, cientista do Berkeley Lab que lidera o gerenciamento de dados do DESI, mencionou que o instrumento obteve espectros valiosos em áreas de interesse da comunidade científica. Ele expressou esperança de que os pesquisadores utilizem esses dados para atividades científicas adicionais.
Entre as primeiras descobertas dos dados do DESI estão evidências de uma migração em massa de estrelas para a Galáxia de Andrômeda e a descoberta de quasares incrivelmente distantes. Os quasares são buracos negros supermassivos extremamente brilhantes e ativos encontrados nos centros das galáxias. Anthony Kremin, um pesquisador de pós-doutorado no Berkeley Lab que liderou o processamento de dados para a liberação inicial de dados, enfatizou a importância de descobrir quasares de alto desvio para o vermelho. Esses quasares são geralmente encontrados com telescópios muito grandes, então o fato de o DESI – um instrumento de pesquisa menor de 4 metros – poder competir com observatórios maiores e dedicados demonstra o rendimento excepcional do instrumento.
O projeto DESI exemplifica a colaboração bem-sucedida entre diferentes agências. Chris Davis, Diretor do Programa NSF do NOIRLab, elogiou a colaboração entre a National Science Foundation (NSF) e o Departamento de Energia. Ele declarou: “O projeto DESI é um exemplo fabuloso de como duas agências, a NSF e o Departamento de Energia, podem se unir para maximizar o retorno científico de um telescópio estabelecido”. a comunidade científica mais ampla dos EUA à medida que mais dados do DESI são disponibilizados ao público.
Olhando para o futuro, o DESI está há dois anos em sua corrida de cinco anos e está adiantado em sua busca para coletar mais de 40 milhões de redshifts. A pesquisa já catalogou mais de 26 milhões de objetos astronômicos em sua corrida científica e está adicionando mais de um milhão por mês. Esse ritmo e volume de coleta de dados são sem precedentes e prometem descobertas transformadoras na astrofísica.
Em resumo, o DESI é um instrumento astronômico inovador que fez um monumental lançamento de dados iniciais. Esses dados, compreendendo quase dois milhões de objetos, serão inestimáveis no estudo da história da expansão do universo e na exploração de outras áreas da pesquisa astrofísica, incluindo energia escura, matéria escura, lente gravitacional e morfologia galáctica. Os dados estão disponíveis em vários formatos, incluindo catálogos, arquivos espectrais e bancos de dados pesquisáveis. Descobertas iniciais já lançaram luz sobre migrações de galáxias e quasares distantes. À medida que o DESI continua sua jornada de cinco anos, a comunidade científica antecipa ansiosamente as descobertas que surgirão desse tesouro de dados. Por meio de colaborações e inovações, a DESI está preparada para avançar significativamente em nossa compreensão do universo.
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