Gli scienziati hanno raggiunto un importante traguardo nella comprensione dell’energia oscura, completando le osservazioni sull’intera area bersaglio della mappa tridimensionale dell’universo realizzata dallo strumento DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument).
Il progetto si è concluso in anticipo rispetto ai tempi previsti, fornendo una quantità di dati di gran lunga superiore a quella inizialmente stimata. Questa mappa rappresenta ora la rappresentazione 3D ad alta risoluzione più dettagliata dell’universo mai realizzata. I ricercatori la utilizzeranno per studiare l’energia oscura, la misteriosa forza che si ritiene costituisca circa il 70% del cosmo.
47 milioni di galassie mappate con un livello di dettaglio senza precedenti.
Nel corso di cinque anni di osservazioni, DESI ha registrato più di 47 milioni di galassie e quasar, oltre a 20 milioni di stelle. Queste misurazioni hanno già fornito nuove informazioni su come è strutturato l’universo e su come si è evoluto nel tempo, ha affermato Paul Martini, scienziato responsabile dello strumento durante la sua costruzione e messa in funzione, nonché professore di astronomia presso la Ohio State University.
“DESI è stata una collaborazione internazionale eccezionale e i suoi risultati scientifici incredibilmente fruttuosi sono un esempio lampante del suo impatto sulla più ampia comunità scientifica”, ha affermato.
Uno sforzo globale per comprendere l’energia oscura
DESI rappresenta un’ampia collaborazione internazionale che coinvolge oltre 900 ricercatori (tra cui 300 dottorandi) provenienti da più di 70 istituzioni. Il progetto è guidato dal Lawrence Berkeley National Laboratory del Dipartimento dell’Energia. Gli scienziati dell’Ohio State University hanno svolto un ruolo fondamentale nelle scoperte chiave, dall’analisi dei primi risultati alla scoperta di cambiamenti inaspettati nel comportamento dell’energia oscura.
“L’Ohio State University ha fornito il contributo maggiore all’infrastruttura di strumentazione, gestione e analisi rispetto a qualsiasi altro gruppo universitario del DESI”, ha dichiarato Klaus Honscheid, scienziato responsabile delle operazioni strumentali del DESI e professore di fisica presso l’Ohio State. “Siamo orgogliosi dei risultati all’avanguardia a livello mondiale ottenuti grazie alla nostra collaborazione nel campo dell’energia oscura, e siamo lieti della notevole attenzione mediatica internazionale che hanno ricevuto.”
Superare le difficoltà durante il sondaggio
Il completamento del progetto entro cinque anni non è stato privo di ostacoli. Uno dei maggiori intoppi si è verificato nel 2022, quando l’incendio di Contras ha interrotto per mesi l’erogazione di energia elettrica e la connessione internet presso l’osservatorio. Nonostante ciò, il team è riuscito a riprendersi rapidamente e a proseguire le operazioni, ha affermato Ashley Ross, responsabile scientifica dei cataloghi di strutture su larga scala del DESI e professoressa assistente di fisica presso l’Ohio State University.
“Grazie a soluzioni creative per affrontare problemi imprevisti, i dati di alta qualità che raccoglievamo ogni notte sono stati utilizzati con cura e sicurezza per ottenere gli interessanti vincoli cosmologici per cui DESI è ora conosciuto”, ha affermato Ross.
Cosa potrebbero rivelare i nuovi dati sull’universo
Ora che dispongono dell’intero set di dati, i ricercatori hanno una base molto più solida per testare idee consolidate sull’equilibrio tra energia oscura e materia. I risultati potrebbero portare a cambiamenti radicali nel modo in cui gli scienziati comprendono l’universo e ne prevedono il futuro.
DESI ha già raccolto dati da un numero di galassie e quasar sei volte superiore a quello osservato in tutte le precedenti indagini messe insieme. Il team inizierà presto a elaborare questo set di dati completo, e i primi risultati dell’indagine quinquennale completa sono attesi per il 2027.
Prossimi passi per DESI e osservazioni future
Sebbene la missione iniziale sia conclusa, DESI continuerà a osservare il cielo fino al 2028. Il lavoro futuro si concentrerà sulle regioni più difficili da osservare, contribuendo a costruire una mappa ancora più dettagliata del cosmo. Questa visione ampliata potrebbe anche migliorare gli studi di strutture vicine come le galassie nane e i flussi stellari, offrendo un quadro più chiaro di come si è formato e evoluto l’universo, ha affermato Honscheid.
Nel frattempo, i ricercatori dell’Ohio State University continuano a perfezionare le misurazioni dell’energia oscura utilizzando i dati dei primi tre anni di osservazioni. Stanno inoltre lavorando per migliorare l’utilizzo del tempo di osservazione del telescopio e per ottimizzare le prestazioni dello strumento in vista di future scoperte.
“Una maggiore estensione dell’area di rilevamento migliorerà notevolmente i nostri vincoli sui parametri cosmologici e il nostro programma sulla materia oscura”, ha affermato Honscheid. “Ma questi risultati sono possibili solo grazie all’incredibile impegno del team operativo, che ha lavorato duramente per garantire il progresso del progetto.”
Collaboratori e supporto
Tra gli altri collaboratori dell’Ohio State che hanno contribuito a DESI figurano Matthew Berno, Mikel Charles, Carl Coker, Rebecca Coles, Andrei Cuceu, Xinyi Chen, Mark Derwent, Ann Elliott, Jack Elvin-Poole, Lauren Ennesser, Kevin Fanning, Simon Filbert, Meagan Herbold, Jennifer Johnson, Naim Karacayli, Hui Kong, Claire Lamman, Thomas O’Brien, Daniel Pappalardo, Richard Pogge, Anna Porredon, Michael Rashkovetskyi, Jon Shover, Peter Taylor, Wynne Turner, David Weinberg, Molly Wolfson ed Erik Zaborowski.
DESI è supportato dall’Ufficio della Scienza del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti (DOE) e dal National Energy Research Scientific Computing Center, una struttura nazionale per utenti dell’Ufficio della Scienza del DOE. Ulteriore supporto per DESI è fornito dalla National Science Foundation degli Stati Uniti; dallo Science and Technology Facilities Council del Regno Unito; dalla Gordon and Betty Moore Foundation; dalla Heising-Simons Foundation; dalla Commissione francese per le energie alternative e l’energia atomica (CEA); dal Segretariato per la Scienza, le Discipline Umanistiche, la Tecnologia e l’Innovazione (SECIHTI) del Messico; dal Ministero della Scienza e dell’Innovazione della Spagna; e dalle istituzioni membri di DESI.
La collaborazione DESI è onorata di aver ottenuto il permesso di condurre ricerche scientifiche su I’oligam Du’ag (Kitt Peak), una montagna di particolare importanza per la Nazione Tohono O’odham.
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