5.6万亿像素,人类史上最大宇宙全景图开放!

发布者:一叶扁舟 2026-9-22 10:07

抬头看夜空,你看到的是几千颗星星。现在有人把其中一大半,一次性摊在了你面前。

据美国国家科学基金会NOIRLab等机构发布的消息,暗能量光谱仪(DESI)遗产成像巡天团队发布了第11次数据(DR11),这是迄今最大的宇宙二维地图:5.6万亿像素,收录近40亿个天体,覆盖大约75%的天空。

DESI巡天绘制的近邻星系分布图。来源:NSF NOIRLab/DESI合作组(经网易号“天文在线”转载)

这张图不是一张普通照片,而是可见光和近红外波段的深度影像。里面有银河系内的恒星,有邻近星系,也有几十亿甚至上百亿光年外的类星体——那是星系中心的超大质量黑洞在疯狂吞噬物质,亮到隔着大半个宇宙还能被我们看见。

它对普通人最友好的一点是:免费开放。打开官方的巡天视图,你可以像用地图软件一样一路放大,刚开始是一整片天空,点几下出来一个星系,再放大,周围原本看不见的小光点一个个冒出来。项目方介绍,这张图早已是天文学研究的公共基础设施,超过1800篇科学论文引用了这批数据。

宇宙大尺度结构示意图。来源:NSF NOIRLab/DESI合作组(经网易号“天文在线”转载)

图是一点点拼出来的,拼了13年。整个项目汇集了263407次望远镜曝光,分散在2285个观测夜里。有些照片拍的时候空气特别清,有些晚上水汽大;有些星点只有针尖那么细,有些受大气扰动已经糊开;不同望远镜、不同相机、不同年份,亮度标准也不完全一样。最后要把几十万张这样的图校准到同一套标准,再严丝合缝地拼起来,最终数据产品超过120TB。

参与拼图的主要有三项地面巡天:南边的大块天空由智利一台4米望远镜上的暗能量相机负责,北边用了美国亚利桑那的两台望远镜,再叠加上NASA广域红外巡天探测器(WISE)多年的红外数据。超过160位科学家参与其中。

这里有一块是中国人拍的。由中国科学院国家天文台主导、北京大学等机构参与的北京—亚利桑那巡天(BASS),从2015年开始用博克2.3米望远镜拍摄北天大约5000平方度的深度图像,补上了其他巡天覆盖不到的空白,这部分后来直接并进了整个DESI的选源天图。

巡天天图中的星系特写。来源:NSF NOIRLab/DESI合作组(经网易号“天文在线”转载)

看得清楚,却没有前后顺序,这是天文照片最麻烦的地方。你朝夜空看过去,一颗星在这里,一个星系在那里,这只能告诉你它们在天空中的方向;一个离我们5亿光年,另一个离我们50亿光年,全被压扁在同一张平面上。所以这张5.6万亿像素的大图,最初一个很实际的任务就是先告诉你该往哪儿看。

真正负责把二维变成三维的,是DESI本身。它装在一台4米望远镜上,焦平面塞了5000个可以自己移动的小机器人,每个机器人负责一根光纤。望远镜指向一片天空后,这5000根光纤各自挪到一个预先选好的星系、类星体或恒星上,把光送进光谱仪。宇宙在膨胀,遥远星系的光飞过来时波长会被拉长、往红色一端移动,天文学家把这叫红移。测出红移,再结合宇宙膨胀模型,就能给天体补上沿视线方向的第三个坐标。

截至今年4月,DESI原定五年巡天已经提前完成,获得超过4700万个星系和类星体的观测,还测了2000多万颗银河系恒星,画出的三维结构最远可以追到大约110亿年前的宇宙。

真正让宇宙学家兴奋的,不只是图大。DESI早期数据露出一个苗头:暗能量可能正在随时间减弱。目前的分析显示,这一迹象在3到4个标准差之间,还够不上物理学通常采用5个标准差才算“发现”的门槛,也有宇宙学家提醒,结论对模型假设比较敏感,单靠DESI的数据与“暗能量是常数”并不矛盾。

如果暗能量真的在变弱,那句“宇宙会一直加速膨胀下去”就得改写。DESI计划在2027年发布基于完整五年观测的结果,望远镜本身还会继续工作到2028年。这张5.6万亿像素的图,眼下更像是一张底图——大半个可观测宇宙都摊在上面,剩下的故事还得靠后面的数据来写。

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