美国亚利桑那州的暗能量光谱仪,近期正式开始为期5年的宇宙探测任务,暗能量光谱仪(DESI)将捕获来自宇宙的数千万个星系以及其他天体的光谱,搭建出非常细节的宇宙地图,从而帮助科学家了解暗物质和暗能量对宇宙的作用。
DESI预计将使人类的星系光谱数据库直接增加10倍,DESI内部搭载有非常复杂的观测系统,其中每一个观测系统都可以进行独立工作,在观测过程中,就像是5000个自动观测机器人,不断获取宇宙数据。
DESI将观测110亿年年前的宇宙:
DESI可以从宇宙中接收光线,这些光将直接进入到内部5000根光纤里,将这些光信号直接传递到光谱仪上进行分析。
通过光谱仪的分析,科学家可以快速得到星系的红移数据,从而了解星系远离地球的速度,通过多个星系的研究,科学家就可以得到宇宙膨胀的信息。
该项目的核心,就是通过红移现象,绘制出宇宙的3D地图,了解数百万个星系的数据,来确定暗能量对宇宙的扩张作用。在试运行期间,DESI就已经捕捉到400万个星系光谱,未来5年时间里,观测星系数量将会进一步提升。
暗物质光谱仪开始正式运行后,每2分钟就可以自动找到观测目标,经过20-30分钟的长时间曝光后,就可以拍摄到星系的具体照片,数千个观测系统,在夜晚可以拍摄上万张单独的照片。
随着观测能力的提升,暗能量光谱仪可以观测到110亿光年外的宇宙景象,并对发光的天体和星系进行光谱分析,正式运营后的数据显示,如果5000个观测光纤全部进行工作,一个晚上就可以收集15万个光谱数据。
宇宙中的暗能量,决定着宇宙的未来:
科学家对暗能量的推测,让暗能量成为一种非常神秘的宇宙能量。和普通的物质能量不同,暗能量在稳定提供着排斥力。在宇宙诞生之初,暗能量就出现在宇宙中,并且不断让宇宙加速膨胀。
人类目前的物理法则都依靠万有引力作用,万有引力也的确是宇宙的一种运动规律,但是从整个宇宙的角度来看,万有引力和暗能量的组合,才是宇宙真正的物理法则,然目前没有任何物理理论能够对暗能量进行预测。
如果在宇宙中,暗能量会永久提供排斥力,那么宇宙将不断加速膨胀,空间膨胀的速度甚至会超越光速。
当空间的膨胀速度超越光速,整个宇宙就像一个光速膨胀的气球,即使是光在气球上移动,也无法追上空间膨胀的速度。
也就是说,光线将无法在宇宙中正常传播,整个宇宙将陷入无法交流、无法沟通的黑暗世界。
如果暗能量让宇宙膨胀到一定速度后,会发生改变,开始提供引力作用,那么宇宙就会从膨胀转变为坍塌,进而形成宇宙大爆炸和宇宙大坍塌的无限循环。
当暗能量提供的引力作用非常强烈时,宇宙甚至会在坍塌过程中出现撕裂,进而诞生出不同的“子宇宙”或“平行宇宙”。
DESI对星系天体的观测,或许可以帮助科学家了解暗能量的真正作用,甚至可以帮助科学家了解暗能量的本质!