La caméra à énergie noire est montée sur le télescope Blanco de 4 mètres de l'observatoire interaméricain Cerro Tololo au Chili. Le dernier jour de prise de données pour le Dark Energy Survey est le 9 janvier. Crédit :Fermilab
Après avoir scanné en profondeur environ un quart du ciel austral pendant six ans et catalogué des centaines de millions de galaxies lointaines, le Dark Energy Survey (DES) finira de prendre des données demain, le 9 janvier.
L'enquête est une collaboration internationale qui a commencé à cartographier un 5, Superficie de 000 degrés carrés du ciel le 31 août 2013, dans une quête pour comprendre la nature de l'énergie noire, la force mystérieuse qui accélère l'expansion de l'univers. En utilisant la caméra à énergie noire, un appareil photo numérique de 520 mégapixels financé par le Département américain de l'énergie Office of Science et monté sur le télescope Blanco de 4 mètres à l'Observatoire interaméricain Cerro Tololo de la National Science Foundation au Chili, les scientifiques du DES ont pris des données sur 758 nuits sur six ans.
Au cours de ces nuits, ils ont enregistré des données de plus de 300 millions de galaxies lointaines. Plus de 400 scientifiques de plus de 25 institutions à travers le monde ont été impliqués dans le projet, qui est hébergé par le Fermi National Accelerator Laboratory du département américain de l'Énergie. La collaboration a déjà produit environ 200 articles académiques, avec plus à venir.
Selon le directeur du DES, Rich Kron, un scientifique du Fermilab et de l'Université de Chicago, ces résultats et les scientifiques qui les ont rendus possibles sont à l'origine d'une grande partie de l'accomplissement réel du DES.
« Les premières générations d'étudiants et de chercheurs postdoctoraux sur le DES deviennent maintenant professeurs dans des instituts de recherche et sont impliqués dans les prochains relevés du ciel, " a déclaré Kron. " Le nombre de publications et de personnes impliquées est un véritable témoignage de cette expérience. Aider à lancer autant de carrières a toujours fait partie du plan, et c'est très réussi."
DES reste l'un des relevés les plus sensibles et les plus complets des galaxies lointaines jamais réalisés. La caméra à énergie noire est capable de voir la lumière des galaxies à des milliards d'années-lumière et de la capturer avec une qualité sans précédent.
Selon Alistair Walker de l'Observatoire national d'astronomie optique, un membre de l'équipe DES et le scientifique instrumentiste DECam, L'équipement du télescope avec la caméra à énergie noire l'a transformé en une machine d'enquête à la pointe de la technologie.
« DECam était nécessaire pour réaliser le DES, mais il a aussi créé un nouvel outil de découverte, du système solaire à l'univers lointain, " dit Walker. " Par exemple, 12 nouvelles lunes de Jupiter ont été récemment découvertes avec DECam, et la détection de galaxies lointaines formant des étoiles dans l'univers primitif, quand l'univers n'avait que quelques pour cent de son âge actuel, a donné de nouvelles perspectives sur la fin de l'âge des ténèbres cosmiques."
L'enquête a généré 50 téraoctets (soit 50 millions de mégaoctets) de données au cours de ses six saisons d'observation. Ces données sont stockées et analysées au National Center for Supercomputing Applications (NCSA) de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign.
"Même après la fin des observations, Le NCSA continuera à soutenir la productivité scientifique de la collaboration en affinant les publications de données et en fournissant les données jusque dans les années 2020, " dit Don Petravick, chef de projet senior pour le Dark Energy Survey au NCSA.
Désormais, le travail d'analyse de ces données occupe une place centrale. DES a déjà publié une gamme complète d'articles sur la base de sa première année de données, et les scientifiques plongent maintenant dans le riche filon d'images cataloguées des premières années de données, à la recherche d'indices sur la nature de l'énergie noire.
La première étape de ce processus, selon le Fermilab et le scientifique de l'Université de Chicago Josh Frieman, ancien directeur du DES, est de trouver le signal dans tout le bruit.
L'observatoire interaméricain Cerro Tololo de la National Science Foundation au Chili abrite la caméra à énergie noire. Crédit :Fermilab
"Nous essayons de démêler le signal de l'énergie noire sur un fond de toutes sortes de choses non cosmologiques qui s'impriment dans les données, " a déclaré Frieman. "C'est un effort continu et massif de la part de nombreuses personnes différentes à travers le monde."
La collaboration DES continue de publier les résultats scientifiques de leur entrepôt de données, et les scientifiques discuteront des résultats récents lors d'une session spéciale lors de la réunion d'hiver de l'American Astronomical Society à Seattle aujourd'hui, 8 janvier. Les faits saillants des années précédentes comprennent :
Les scientifiques du DES ont également repéré la première contrepartie visible des ondes gravitationnelles jamais détectées, une collision de deux étoiles à neutrons qui s'est produite il y a 130 millions d'années. DES était l'un des nombreux relevés du ciel qui ont détecté cette source d'ondes gravitationnelles, ouvrant la porte à un nouveau type d'astronomie.
Récemment, DES a publié ses premiers résultats de cosmologie basés sur des supernovae (207 d'entre eux tirés des trois premières années de données DES) en utilisant une méthode qui a fourni la première preuve de l'accélération cosmique il y a 20 ans. Des résultats plus complets sur l'énergie noire sont attendus dans les prochaines années.
La tâche d'amasser une enquête aussi complète n'était pas une mince affaire. Au cours de l'enquête, des centaines de scientifiques ont été appelés à travailler la caméra en équipes de nuit avec le soutien du personnel de l'observatoire. Pour organiser cet effort, DES a adopté certains des principes des expériences de physique des hautes énergies, dans lequel tous ceux qui travaillent sur l'expérience sont impliqués d'une manière ou d'une autre dans son fonctionnement.
« Ce mode de fonctionnement offrait également au DES une opportunité éducative, " a déclaré Tom Diehl, scientifique du Fermilab, qui gérait les opérations du DES. « Des scientifiques supérieurs du DES ont été jumelés à des personnes inexpérimentées pour la formation et, à l'heure, transmettrait cette connaissance à des observateurs plus juniors. »
La structure organisationnelle du DES a également été conçue pour offrir aux scientifiques en début de carrière de précieuses opportunités d'avancement, des ateliers sur la rédaction de propositions de recherche aux mentors qui ont aidé à examiner et à éditer les demandes de subvention et d'emploi.
Antonella Palmese, chercheur associé postdoctoral au Fermilab, est arrivée à Cerro Tololo en tant qu'étudiante diplômée de l'University College de Londres en 2015. Elle s'est rapidement mise à niveau et est revenue en 2017 et 2018 en tant qu'observatrice expérimentée. Elle a également été représentante des scientifiques en début de carrière, aider à aider les premiers à faire leur marque avec DES.
"Travailler avec DES m'a mis en contact avec de nombreux scientifiques remarquables du monde entier, " a déclaré Palmese. " C'est une collaboration spéciale parce que vous vous sentez toujours comme une partie nécessaire de l'expérience. Il y a toujours quelque chose d'utile que vous pouvez faire pour la collaboration et pour votre propre recherche."
La caméra à énergie noire restera montée sur le télescope Blanco à Cerro Tololo pendant encore cinq à dix ans et continuera d'être un instrument utile pour les collaborations scientifiques à travers le monde. Le directeur de l'Observatoire interaméricain Cerro Tololo, Steve Heathcote, prévoit un avenir radieux pour DECam.
"Bien que la prise de données pour le DES touche à sa fin, DECam poursuivra son exploration de l'univers à partir du télescope Blanco et devrait rester un « moteur de découverte » de première ligne pendant de nombreuses années, " a déclaré Heathcote.
La collaboration DES se concentrera désormais sur la génération de nouveaux résultats à partir de ses six années de données, y compris de nouvelles connaissances sur l'énergie noire. Avec une époque à la fin, la prochaine ère du Dark Energy Survey ne fait que commencer.
