Das Universum wimmelt von Galaxien, jede mit Milliarden von Sternen. Obwohl alle Galaxien hell leuchten, sind viele in Staub gehüllt, während andere so weit entfernt sind, dass sie Beobachtern auf der Erde nur wie ein schwacher Fleck erscheinen. Durch die Erstellung umfassender Karten selbst der dunkelsten und entferntesten Galaxien sind Astronomen besser in der Lage, die Struktur des Universums zu studieren und die mysteriösen Eigenschaften der Dunklen Materie und Dunklen Energie zu entschlüsseln. Die bisher größte derartige Karte ist mit der zehnten Datenveröffentlichung des Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) des DOE noch größer geworden. Legacy Imaging-Umfrage.
Die DESI Legacy Imaging Survey erweitert die Daten, die in zwei früheren begleitenden Surveys enthalten waren: dem Dark Energy Camera (DECam) Legacy Survey und dem Beijing-Arizona Sky Survey. Gemeinsam bildeten diese drei Vermessungen 14.000 Quadratgrad des Himmels ab, der von der nördlichen Hemisphäre aus sichtbar ist, wobei Teleskope am Kitt Peak National Observatory (KPNO) des NSF NOIRLab und am Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO) in Chile verwendet wurden.
Diese ehrgeizige sechsjährige Anstrengung umfasste drei Teleskope, ein Petabyte an Daten und 100 Millionen CPU-Stunden auf einem der leistungsstärksten Computer der Welt im National Energy Research Scientific Computing Center des US-Energieministeriums.
Diese Bemühungen gipfelten in der größten zweidimensionalen Karte des Himmels, die jemals erstellt wurde. Mit kollektiven Beobachtungen der Mosaic-3-Kamera am Nicholas U. Mayall 4-Meter-Teleskop und der 90Prime-Kamera am Bok 2,3-Meter-Teleskop der Universität von Arizona, die sich beide bei KPNO befinden, sowie der vom DOE gebauten Dark Energy Camera ( DECam) am Víctor M. Blanco 4-Meter-Teleskop am CTIO in Chile.
Einer der Hauptzwecke dieser Karte ist die Identifizierung von rund 40 Millionen Zielgalaxien für den fünfjährigen DESI Spectroscopic Survey, der darauf abzielt, die Dunkle Energie zu verstehen, indem er die Expansionsgeschichte des Universums in den letzten 12 Milliarden Jahren genau kartiert. Das DESI-Projekt hat seine Ziele ausgewählt und die spektroskopische Untersuchung ist derzeit im Gange. Das Team versucht jedoch, eine möglichst umfassende Karte des Himmels zu erstellen, daher wurden den Legacy Surveys mehr Bilder und eine verbesserte Verarbeitung hinzugefügt, um Daten einzubeziehen, die zuvor fehlten.
Vor allem konzentriert sich die zehnte Datenveröffentlichung auf die Integration neuer Bilder von DECam des südlichen extragalaktischen Himmels, insbesondere in Gebieten abseits der Scheibe der Milchstraße, die ideal sind, um weit in den Kosmos zu blicken.
Durch das Hinzufügen von Südhimmelbildern in der neuen Datenveröffentlichung wurden die Legacy Surveys auf über 20.000 Quadratgrad erweitert, fast die Hälfte des Himmels. Darüber hinaus enthält die neue Version Bilder des Himmels, die mit einem zusätzlichen Farbfilter aufgenommen wurden, der in der Lage ist, Infrarotlicht abzutasten, das nur röter ist, als das, was das menschliche Auge sehen kann. Die Ergänzungen des Footprints und der Wellenlängenabdeckung der Karte werden die Daten wiederum für eine breitere Bevölkerungsgruppe von Wissenschaftlern nützlich machen.
„Das Hinzufügen von Nahinfrarot-Wellenlängendaten zum Legacy Survey wird es uns ermöglichen, die Rotverschiebungen entfernter Galaxien oder die Zeit, die das Licht dieser Galaxien brauchte, um die Erde zu erreichen, besser zu berechnen“, sagte Alfredo Zenteno, Astronom am NOIRLab der NSF .
„Dies ist unerlässlich für Vermessungen bei Radio- und Röntgenwellenlängen, die die vollständige ‚optische‘ Ansicht benötigen, um den Ursprung der Emission zu identifizieren, wie Galaxienhaufen und aktive supermassereiche Schwarze Löcher“, sagte Mara Salvato, Forscherin am Max-Planck-Institut Institut für Extraterrestrische Physik (MPE) und Sprecher der DECam eROSITA Umfrage (DeROSITAS).
Der Großteil dieser zusätzlichen DECam-Beobachtungen stammt vom DeROSITAS-Team, dem Wissenschaftler des NOIRLab der NSF, der Universität La Serena, des MPE und der Ludwig-Maximilians-Universität München in Deutschland angehören; die DECam Local Volume Exploration Survey; und das letzte (sechste) Jahr der Dark Energy Survey. Das Team durchsuchte auch das NSF NOIRLab-Datenarchiv, um alle öffentlichen Daten des Himmels zu verwenden, die bereits existierten oder von anderen Forschern gesammelt wurden.
Nicht nur Wissenschaftler profitieren von dem wachsenden Archiv astronomischer Daten aus den Legacy Surveys. Die öffentlich zugänglichen Daten ermöglichen es Astronomie-Enthusiasten und Neugierigen, das uns umgebende Universum digital zu durchforsten.
„Jeder kann die Vermessungsdaten verwenden, um den Himmel zu erforschen und Entdeckungen zu machen“, sagte Arjun Dey, Astronom am NOIRLab der NSF. „Meiner Meinung nach ist es dieser einfache Zugang, der diese Vermessung so wirkungsvoll gemacht hat. Wir hoffen, dass die Legacy Surveys in einigen Jahren die vollständigste Karte des gesamten Himmels haben und Wissenschaftlern bis weit in die Zukunft eine Fundgrube bieten werden .“
NOIRLab wird diese Datenprodukte im hosten Astro-Datenarchiv, von den Originalbildern, die an den Teleskopen aufgenommen wurden, bis zu den Katalogen, die die Positionen und andere Eigenschaften von Sternen und Galaxien berichten. Astro Data Lab, das Teil des Community Science and Data Center (CSDC) im NOIRLab der NSF ist, dient den Katalogen auch als Datenbanken, die Astronomen mit den Tools und Diensten von Astro Data Lab leicht analysieren und mit anderen Datensätzen abgleichen können , was mehr Entdeckungsmöglichkeiten bietet. Darüber hinaus stellt Astro Data Lab Astronomen beispielhafte wissenschaftliche Anwendungen und Tutorials zur Verfügung, um sie bei ihrer Forschung zu unterstützen.