Les scientifiques ont commencé à utiliser l'instrument spectroscopique d'énergie noire, ou DESI, pour créer une carte 3D de plus de 30 millions de galaxies et de quasars qui les aidera à comprendre la nature de l'énergie noire. Crédit :Marilyn Sargent /Lawrence Berkeley National Laboratory
Depuis 2005, les scientifiques ont scruté le ciel nocturne pour créer une carte tridimensionnelle de notre univers dans le but de faire la lumière sur l'un des plus grands mystères de la physique :la nature et l'identité de l'énergie noire et de la matière noire. Cet effort est sur le point d'obtenir une mise à niveau massive avec l'installation et les tests réussis de l'instrument spectroscopique d'énergie noire, ou DESI.
Des scientifiques ont récemment installé DESI à l'observatoire national de Kitt Peak en Arizona. L'appareil dispose de 5, 000 fibres optiques, chacun conçu pour collecter la lumière d'une seule galaxie. DESI permet aux scientifiques de recueillir 20 fois plus de données que les enquêtes précédentes.
Un instrument précédent sur un télescope différent, l'instrument d'enquête spectroscopique d'oscillation de Baryon, collaborateurs requis pour forer 1, 000 trous dans de grandes plaques métalliques qui retenaient les fibres dans une configuration qui correspondait exactement à la position des galaxies connues dans une petite partie du ciel nocturne. Chaque fois que les scientifiques ont voulu imager de nouvelles galaxies, une nouvelle plaque a dû être percée et les fibres insérées à la main.
Avec DESI, les chercheurs ont relégué le travail épuisant de localisation des galaxies à une ruche de 5, 000 tubes robotisés en forme de crayon. Les positionneurs ont une précision de plusieurs micromètres - environ un dixième de la largeur d'un cheveu humain - et sont capables de se déplacer seuls pour se concentrer sur des galaxies lointaines.
Les images qu'ils prennent ne sont pas des photographies ordinaires. Les scientifiques s'intéressent plutôt au type de lumière émise par les galaxies. Toutes les galaxies sont en mouvement, la plupart du temps s'éloignant les uns des autres en raison de l'expansion de l'univers. Et la lumière de ceux qui s'éloignent de nous est étirée dans la basse fréquence, partie rouge du spectre, de la même manière que les ondes sonores d'une sirène sont étirées lorsqu'une ambulance passe devant vous.
Les scientifiques peuvent utiliser ces signaux décalés vers le rouge pour créer une carte tridimensionnelle de notre univers remontant à 11 milliards d'années dans son passé naissant. En analysant la distribution des galaxies dans l'espace et le temps, les scientifiques peuvent alors faire des déductions sur la nature de la matière noire inconnue qui rapproche les galaxies et celle de l'énergie noire, qui les sépare.
Les chercheurs ont terminé la première série de tests sur les positionneurs robotiques en novembre dernier.
« J'ai été ravi de voir que les positionneurs se sont déplacés là où nous leur avons dit d'aller lorsque nous avons allumé l'instrument, " a déclaré Stephen Kent, un scientifique au Fermilab du ministère de l'Énergie. "Avec un système aussi complexe, vous ne savez jamais où vous pourriez rencontrer des problèmes."
Une deuxième étape a été franchie en janvier lorsque les positionneurs ont été pointés avec précision sur plus de 2, 000 étoiles simultanément.
"C'était le moment où nous pouvions commencer à travailler sur la science, pas seulement l'ingénierie, ", a déclaré Kent.
Au cours de cette phase de test, les chercheurs ont mis en place un progiciel appelé Platemaker, qui a été conçu par Kent et le scientifique Eric Neilsen au Fermilab.
