一个调查机器和一个数据宝库:暗能量调查的丰富遗产

一个调查机器和一个数据宝库:暗能量调查的丰富遗产

2019年1月9日晚,v . m .布兰科四米级望远镜在美国国家科学基金会(NSF)山丘Tololo美洲天文台(CTIO),在高山里的智利,将关闭相机的快门在最终的图像的暗能量调查(DES)的一项调查显示,拥有5000平方度映射的天堂,近四分之一的南方的天空。虽然调查即将结束，但调查中使用的照相机和调查数据本身预计将继续产生丰富的新发现。

绘制天空图来理解暗能量.1976年开始运行的布兰科望远镜和2012年安装在望远镜上的特制暗能量照相机(DECam)正在探索宇宙中最神秘的现象之一:暗能量。暗能量是加速宇宙膨胀的神秘力量。过去的六年里，来自25个机构的400多名DES科学家收集了大量数据——价值50万亿字节，绘制了近10亿个星系的地图。这是5后面跟着13个0字节!现在，这项国际合作将离开望远镜，研究最终的地图，目的是通过高精度测量140亿年的宇宙膨胀历史来探测暗能量的本质。

在DES离开时，CTIO继续充分利用为进行调查而建造的仪器。DECam仍然安装在Blanco望远镜上，根据DES团队成员、Blanco望远镜科学家蒂姆·阿博特(Tim Abbott)博士的说法，“DECam-Blanco组合作为南半球最强大的光学和近红外光谱测量工具，迄今没有受到任何挑战。”DECam是一种NOAO(国家光学天文台)设备仪表，所有用户都可以使用。

凭借其大视场，DECam可以一次成像近3平方度的天空——相当于16个满月的面积。在秋天和冬天,当天空是由我们的银河系和DES对遥远的宇宙的看法受到限制,DECam已经被CTIO社区在美国和世界各地的科学家探索对象从我们自己的行星后院的遥远的宇宙。来自CTIO的Alistair Walker博士是DES团队的一员，同时也是DECam仪器的科学家，他描述了在Blanco望远镜上安装暗能量照相机是如何将其改造成最先进的测量仪器的。

DECam是进行DES所必需的，但它也创造了一种新的发现工具，从太阳系到遥远的宇宙。最近人们用DECam发现了木星的12颗新卫星，在早期宇宙中发现了遥远的恒星形成星系，当时宇宙只有现在年龄的百分之几，这为宇宙黑暗时代的终结提供了新的见解。除了这些发现之外，DECam还完成了对银河系平面的研究，该平面从智利上空高高拱起，同时也完成了对银河系晕中的RR Lyrae变星的研究。科学家们发现了从星团中剥离出来的恒星流，这些恒星流探测着我们星系的引力场和形成历史。对邻近星系麦哲伦星云的观测发现了迄今未知的矮星系。

DECam还与射电望远镜平行使用，试图捕捉到神秘的快速射电暴流，它发现了第一个引力波源的光学对应物，中子星合并的GW170817。新的DECam过滤器正在促进对星系和黑洞的窄带研究。

通过DES和更广泛的天文团体的观测，CTIO改进了望远镜和仪器的性能，使它们尽可能地可靠和高效。软件工具已经建立，数据处理过程也经过了磨砺，使得DECam数据能够快速传输到位于亚利桑那州图森的NOAO总部，在那里进行处理，并向全世界开放。虽然原始的DECam图像可以通过NOAO科学档案馆(NSA)获得，但检索数百tb的图像数据并分析所有像素对我们大多数人来说都是不可思议的。为方便回收和再使用DECam的数据，我们亦提供由图像所作的测量的目录。天文学家经常使用目录而不是图像来完成他们的发现。

去年第一次DES数据发布的目录包含了4亿个星系和恒星的测量数据。更全面的NOAO源目录报告了所有DECam公共数据的测量结果，它记录了30亿颗恒星和星系，到目前为止共测量了300亿颗恒星和星系.虽然DES的数据收集总结,和all-sky-mapping大口径综合巡天望远镜(口径),目前正在建设山丘Pachon在智利主要从NSF资助,将目录比DES更多的来源——预计高达180亿口径来源在运营的第一年,CTIO总监史蒂夫DECam Heathcote预见一个光明的未来。

“DECam能够有效地绘制大片天空的地图，并灵活地使用各种滤镜和节奏，因此在未来许多年里，它仍将是一个前沿的‘发现引擎’——一个用于专门项目、深度调查和对LSST自身发现进行观测跟踪的前沿工具。”

DECam是由由费米实验室领导、来自世界各地25个机构的400多名科学家组成的国际合作组织DES Collaboration (DES合作组织)建造的，用于开展暗能量调查(DES)项目。这项合作已经产生了大约200篇学术论文，未来还会有更多。