Caros Leitores;
Nota do editor: Este comunicado à imprensa sobre o conjunto de dados iniciais do DESI foi originalmente publicado pelo Laboratório Nacional Lawrence Berkeley do Departamento de Energia dos Estados Unidos. O Fermi National Accelerator Laboratory do DOE contribuiu com elementos-chave para o DESI, incluindo os bancos de dados online usados para aquisição de dados e o software que garante que cada um dos 5.000 posicionadores robóticos esteja apontando com precisão para seus alvos celestes em um décimo da largura de um fio de cabelo humano.
Fermilab também contribuiu com o barril corretor, hexápode e gaiola. O barril do corretor mantém as seis lentes grandes da DESI em alinhamento preciso. O hexápode, projetado e construído com parceiros na Itália, concentra as imagens DESI movendo o sistema de lentes de barril. Tanto o barril quanto o hexápode estão alojados na gaiola, que fornece a fixação à estrutura do telescópio. Além disso, o Fermilab realizou o teste e embalagem dos dispositivos de carga acoplada da DESI, ou CCDs. Os CCDs convertem a luz que passa pelas lentes de galáxias distantes em informações digitais que podem ser analisadas pela colaboração.
“É muito emocionante fazer nosso primeiro lançamento de dados públicos.” disse Liz Buckley-Geer, cientista do Fermilab e uma das principais observadoras do DESI responsáveis pela coleta de dados. “Estou ansioso para ajudar a adquirir ainda mais dados à medida que continuamos a pesquisa”.
O universo é grande, e está ficando maior. Para estudar a energia escura, a força misteriosa por trás da expansão acelerada do nosso universo, os cientistas estão usando o Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) para mapear mais de 40 milhões de galáxias, quasares e estrelas. Hoje, a colaboração divulgou publicamente seu primeiro lote de dados, com quase 2 milhões de objetos para os pesquisadores explorarem.
O conjunto de dados de 80 terabytes vem de 2.480 exposições feitas ao longo de seis meses durante a fase de “validação de pesquisa” do experimento em 2020 e 2021. Nesse período entre ligar o instrumento e iniciar a corrida científica oficial, os pesquisadores garantiram que seu plano de usar o O telescópio cumpriria seus objetivos científicos – por exemplo, verificando quanto tempo levava para observar galáxias de brilho diferente e validando a seleção de estrelas e galáxias a serem observadas.
“O fato de o DESI funcionar tão bem e de a quantidade de dados de nível científico durante a validação do levantamento ser comparável a levantamentos do céu concluídos anteriormente é uma conquista monumental”, disse Nathalie Palanque-Delabrouille, co-porta-voz do DESI e cientista do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley do Departamento de Energia (Berkeley Lab), que gerencia o experimento. “Este marco mostra que o DESI é uma fábrica espectroscópica única cujos dados não apenas permitirão o estudo da energia escura, mas também serão cobiçados por toda a comunidade científica para abordar outros tópicos, como matéria escura, lentes gravitacionais e morfologia galáctica”.
Hoje, a colaboração também publicou um conjunto de artigos relacionados ao lançamento de dados iniciais, que incluem medições iniciais de agrupamento de galáxias, estudos de objetos raros e descrições do instrumento e operações de pesquisa. Os novos artigos baseiam-se na primeira medição do DESI da escala de distância cosmológica publicada em abril , que usou os primeiros dois meses de dados de pesquisa de rotina (não incluídos no lançamento inicial de dados) e também mostrou a capacidade do DESI de atingir seus objetivos de design.
O DESI usa 5.000 posicionadores robóticos para mover fibras ópticas que capturam a luz de objetos a milhões ou bilhões de anos-luz de distância. É o mais poderoso espectrógrafo multiobjeto do mundo, capaz de medir a luz de mais de 100.000 galáxias em uma noite. Essa luz informa aos pesquisadores a que distância um objeto está, construindo um mapa cósmico 3D.
“A validação da pesquisa foi muito importante para o DESI porque nos permitiu – antes de iniciar a pesquisa principal – ajustar nossa seleção de todos os objetos, incluindo estrelas, galáxias brilhantes, galáxias vermelhas luminosas, galáxias de linhas de emissão e quasares”, disse Christophe Yeche, um cientista da Comissão Francesa de Energias Alternativas e Energia Atômica (CEA) que co-lidera o grupo de seleção de alvos. “Conseguimos otimizar nossa seleção e confirmar nossa estratégia de observação”.
O Dark Energy Spectroscopic Instrument fica no topo do Mayall 4-Meter Telescope no Kitt Peak National Observatory. Os primeiros dados do DESI coletados em 2020 e 2021 agora estão disponíveis ao público.
Crédito: Marilyn Sargent/Berkeley Lab
Vídeo:https://youtu.be/8LGB5PYhP8Q
Parte da validação da pesquisa do DESI incluiu a “Pesquisa de um por cento” visualizada neste flythrough. Os pesquisadores obtiveram imagens detalhadas em 20 direções diferentes no céu, criando um mapa 3D de 700.000 objetos e cobrindo aproximadamente 1% do volume total que o DESI estudará. Com o instrumento e o plano de pesquisa testados com sucesso, a principal pesquisa DESI está agora preenchendo as lacunas entre essas observações . Crédito: Colaboração David Kirkby/DESI
À medida que o universo se expande, ele estende o comprimento de onda da luz, tornando-a mais vermelha – uma característica conhecida como desvio para o vermelho. Quanto mais distante a galáxia, maior o desvio para o vermelho. O DESI é especializado em coletar redshifts que podem ser usados para resolver alguns dos maiores quebra-cabeças da astrofísica: o que é a energia escura e como ela mudou ao longo da história do universo.
Embora o objetivo principal do DESI seja entender a energia escura, muitos dos dados também podem ser usados em outros estudos astronômicos. Por exemplo, o lançamento inicial de dados contém imagens detalhadas de algumas áreas bem conhecidas do céu, como o Hubble Deep Field.
“Existem alguns pontos bem percorridos onde perfuramos o céu”, disse Stephen Bailey, cientista do Berkeley Lab que lidera o gerenciamento de dados do DESI. “Tiramos imagens espectroscópicas valiosas em áreas que são de interesse para o restante da comunidade e esperamos que outras pessoas peguem esses dados e façam ciência adicional com eles.”
Duas descobertas interessantes já surgiram: evidências de uma migração em massa de estrelas para a galáxia de Andrômeda e quasares incrivelmente distantes, os buracos negros supermassivos extremamente brilhantes e ativos às vezes encontrados no centro das galáxias.
“Observamos algumas áreas em profundidade muito alta. As pessoas analisaram esses dados e descobriram quasares com desvio para o vermelho muito altos, que ainda são tão raros que basicamente qualquer descoberta deles é útil”, disse Anthony Kremin, pesquisador de pós-doutorado do Berkeley Lab, que liderou o processamento de dados para a divulgação inicial dos dados. “Esses quasares de alto desvio para o vermelho são geralmente encontrados com telescópios muito grandes, então o fato de o DESI – um instrumento de pesquisa menor de 4 metros – poder competir com esses observatórios maiores e dedicados foi uma conquista da qual estamos muito orgulhosos e demonstra o rendimento excepcional do instrumento”.
O DESI usa 5.000 “olhos” de fibra ótica para coletar rapidamente a luz de galáxias distantes. Em boas condições de observação, o experimento pode gerar imagens de um novo conjunto de 5.000 objetos a cada 20 minutos. Crédito: Marilyn Sargent/Berkeley Lab
A validação da pesquisa também foi uma chance de testar o processo de transformação de dados brutos dos dez espectrômetros do DESI (que dividem a luz de uma galáxia em cores diferentes) em informações úteis.
“Se você olhasse para eles, as imagens vindas diretamente da câmera pareceriam absurdas – como linhas em uma imagem estranha e difusa”, disse Laurie Stephey, arquiteta de dados do National Energy Research Scientific Computing Center (NERSC), o supercomputador que processa os dados do DESI. “A mágica acontece no processamento e no software conseguir decodificar os dados. É empolgante termos a tecnologia para tornar esses dados acessíveis à comunidade de pesquisa e podermos apoiar essa grande questão de 'o que é energia escura?'”
Os primeiros dados do DESI foram um projeto exclusivo do NERSC. Todo o código do experimento, incluindo o trabalho computacional pesado, é escrito na linguagem de programação Python, em vez do tradicional C++ ou Fortran.
O DESI coleta espectros, as diferentes frequências de luz que os objetos no espaço emitem. Essa luz informa aos pesquisadores a que distância o objeto está, o que significa que eles podem criar um mapa 3D do universo. Este espectro é de um quasar incrivelmente distante a mais de 12 bilhões de anos-luz da Terra. A expansão do universo esticou o comprimento de onda da luz e o deslocou para o infravermelho.
Crédito: Colaboração Eleanor Downing/DESI
“Essa foi a primeira vez que o uso do Python puro se mostrou uma abordagem viável para um grande experimento no NERSC e, desde então, o Python tornou-se cada vez mais comum em nossa carga de trabalho do usuário”, disse Stephey.
A versão inicial dos dados do DESI agora está disponível para acesso gratuito por meio do NERSC.
Ainda há muitos dados por vir do experimento. Atualmente, o DESI está há dois anos em sua corrida de cinco anos e está adiantado em sua busca para coletar mais de 40 milhões de redshifts. A pesquisa já catalogou mais de 26 milhões de objetos astronômicos em sua corrida científica e está adicionando mais de um milhão por mês.
O DESI é apoiado pelo DOE Office of Science e pelo National Energy Research Scientific Computing Center, uma instalação do usuário do DOE Office of Science. Apoio adicional para o DESI é fornecido pela US National Science Foundation, Science and Technologies Facilities Council do Reino Unido, Gordon and Betty Moore Foundation, Heising-Simons Foundation, French Alternative Energies and Atomic Energy Commission (CEA), the French Alternative Energies and Atomic Energy Commission (CEA), the Conselho Nacional de Ciência e Tecnologia do México, Ministério de Ciência e Inovação da Espanha e pelas instituições membros do DESI.
Kitt Peak National Observatory é um programa do NOIRLab da NSF.
A colaboração do DESI tem a honra de ser autorizada a realizar pesquisas científicas em Iolkam Du'ag (Kitt Peak), uma montanha com significado particular para a Nação Tohono O'odham.
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Fundado em 1931 com a crença de que os maiores desafios científicos são melhor enfrentados por equipes, o Lawrence Berkeley National Laboratory e seus cientistas foram reconhecidos com 16 prêmios Nobel. Hoje, os pesquisadores do Berkeley Lab desenvolvem energia sustentável e soluções ambientais, criam novos materiais úteis, avançam as fronteiras da computação e investigam os mistérios da vida, da matéria e do universo. Cientistas de todo o mundo confiam nas instalações do laboratório para suas próprias descobertas científicas. O Berkeley Lab é um laboratório nacional multiprograma, administrado pela Universidade da Califórnia para o Escritório de Ciências do Departamento de Energia dos Estados Unidos.
Fermi National Accelerator Laboratory é o principal laboratório nacional da América para pesquisa de física de partículas. Um laboratório do Escritório de Ciências do Departamento de Energia dos Estados Unidos, o Fermilab está localizado perto de Chicago, Illinois, e operado sob contrato pela Fermi Research Alliance LLC. Visite o site do Fermilab em https://www.fnal.gov e siga-nos no Twitter @Fermilab .
O DOE Office of Science é o maior apoiador individual da pesquisa básica em ciências físicas nos Estados Unidos e está trabalhando para enfrentar alguns dos desafios mais prementes de nosso tempo. Para obter mais informações, visite science.energy.gov .
Contato de mídia
- Matt Nerzig, Berkeley Lab, mnerzig@lbl.gov
Para saber mais, acesse os links acima>
Fonte: Fermilab / Publicação 13-06-2023
https://news.fnal.gov/2023/06/desi-early-data-release-holds-nearly-two-million-objects/
Web Science Academy; Hélio R.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).Participou do curso (EAD) de Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).
Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas” e "Conhecendo a Energia produzida no Sol".
Acompanha e divulga os conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space Administration), ESA (European Space Agency) e outras organizações científicas e tecnológicas.
Participa do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela NASA. A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) e U.S Department of State.
>Autor de cinco livros, que estão sendo vendidos nas livrarias Amazon, Book Mundo e outras.
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