p Foram necessários três levantamentos do céu - realizados em telescópios em dois continentes, cobrindo um terço do céu visível, e exigindo quase 1, 000 noites de observação - para se preparar para um novo projeto que criará o maior mapa 3-D das galáxias do universo e obterá novos insights sobre a expansão acelerada do universo. p Este projeto de Instrumento Espectroscópico de Energia Escura (DESI) irá explorar esta expansão, impulsionado por uma propriedade misteriosa conhecida como energia escura, Em grande detalhe. Também pode fazer descobertas inesperadas durante sua missão de cinco anos.

p As pesquisas, que terminou em março, acumularam imagens de mais de 1 bilhão de galáxias e são essenciais na seleção de objetos celestes para alvejar com DESI, agora em construção no Arizona.

p O último lote de dados de imagem dessas pesquisas, conhecido como DR8, foi lançado publicamente em 8 de julho, e uma ferramenta online Sky Viewer fornece um tour virtual desses dados. Um lançamento final de dados das pesquisas de imagem DESI está planejado ainda este ano.

p Os cientistas selecionarão cerca de 33 milhões de galáxias e 2,4 milhões de quasares do conjunto maior de objetos imageados nas três pesquisas. Quasares são os objetos mais brilhantes do universo e acredita-se que contenham buracos negros supermassivos. DESI irá direcionar esses objetos selecionados para várias medições após o seu início, que é esperado em fevereiro de 2020.

p O DESI medirá cada alvo em uma gama de diferentes comprimentos de onda de luz, conhecido como espectro, do conjunto selecionado de galáxias repetidamente ao longo de sua missão. Essas medições fornecerão detalhes sobre sua distância e aceleração de distância da Terra.

p Uma coleção de 5, 000 robôs giratórios, cada um carregando um cabo de fibra óptica, irá apontar para conjuntos de objetos do céu pré-selecionados para reunir sua luz (veja um vídeo relacionado) para que possa ser dividida em cores diferentes e analisada usando uma série de dispositivos chamados espectrógrafos.

p Três pesquisas, 980 noites

p "Tipicamente, quando você se candidata a um telescópio, consegue até cinco noites, "disse David Schlegel, um cientista do projeto DESI no Laboratório Nacional Lawrence Berkeley do Departamento de Energia dos EUA (Berkeley Lab), que é a instituição líder na colaboração DESI. "Essas três pesquisas de imagem totalizaram 980 noites, que é um número muito grande. "

p As três pesquisas de imagem para DESI incluem:

• The Mayall z-band Legacy Survey (MzLS), realizado no Telescópio Mayall no Observatório Nacional Kitt Peak da National Science Foundation perto de Tucson, Arizona, mais de 401 noites. DESI está agora em instalação no Telescópio Mayall.
• The Dark Energy Camera Legacy Survey (DECaLS) no Telescópio Victor Blanco no Observatório Interamericano de Cerro Tololo, da NSF, no Chile, que durou 204 noites.
• Pesquisa Sky de Pequim-Arizona (BASS), que usou o telescópio Bok do Observatório Steward no Observatório Nacional de Kitt Peak e durou 375 noites.

p Equipes de pesquisa no local - normalmente dois pesquisadores do projeto DESI por noite de observação para cada uma das pesquisas - serviram em uma espécie de papel de "salva-vidas", Disse Schlegel. "Quando algo deu errado, eles estavam lá para consertar - para manter os olhos no céu, "e os pesquisadores trabalhando remotamente também ajudaram na solução de problemas.

p No início de março, Eva-Maria Mueller, um pesquisador de pós-doutorado na Universidade de Portsmouth do Reino Unido, e Robert Blum, ex-vice-diretor do Observatório Nacional de Astronomia Óptica (NOAO), que gerencia os locais de pesquisa, estavam de plantão com uma pequena equipe na sala de controle do Telescópio Victor Blanco da NSF em uma montanha chilena de um quilômetro de altura para a última noite do levantamento de imagens da DECaLS.

p Sentado várias histórias sob o telescópio, Mueller e Blum viram as imagens em tempo real para verificar a posição e o foco do telescópio. Mueller, que estava participando de um turno de cinco noites que foi seu primeiro período de observação para as pesquisas DESI, disse, "Isso sempre foi uma espécie de sonho de infância."

p Blum, que registrou muitas noites no telescópio Blanco para DECaLS, disse, "É muito emocionante pensar em terminar esta fase." Ele observou que esta noite final foi focada em "limpar pequenos buracos" na imagem anterior. Blum agora está desempenhando uma nova função como diretor de operações do Large Synoptic Survey Telescope em instalação no Chile.

p Novo software desenvolvido para as pesquisas DESI, e equipamento de posicionamento preciso nos telescópios, ajudou a automatizar o processo de obtenção de imagens, definir o tempo de exposição e os filtros e compensar as distorções atmosféricas e outros fatores que podem afetar a qualidade da imagem, Blum notou. Durante uma noite produtiva, era comum produzir cerca de 150 a 200 imagens para o levantamento DECaLS.

p Experiência legal de cartografia cósmica

p Os dados das pesquisas foram encaminhados para supercomputadores no Centro Nacional de Computação Científica de Pesquisa Energética (NERSC) do Berkeley Lab, que será o principal depósito de dados DESI.

p Mais de 100 pesquisadores participaram de turnos noturnos para conduzir as pesquisas, disse Arjun Dey, o cientista do projeto NOAO para DESI. Dey atuou como cientista líder na pesquisa MzLS e co-cientista líder na pesquisa DECaLS com Schlegel.

p "Estamos construindo um mapa detalhado do universo e medindo sua história de expansão nos últimos 10 a 12 bilhões de anos, "Dey disse." O experimento DESI representa o mais detalhado - e definitivamente o mais legal - experimento de cartografia cósmica realizado até agora. Embora a imagem tenha sido realizada para o projeto DESI, os dados estão disponíveis publicamente para que todos possam desfrutar do céu e explorar o cosmos. "

p Pesquisa BASS apoiada por equipe global

p Xiaohui Fan, um professor de astronomia da Universidade do Arizona que foi co-líder da pesquisa BASS conduzida no telescópio Bok de Kitt Peak, tempo de exibição coordenado por um grupo internacional que incluiu o co-líder Professor Zhou Xu e o Professor Associado Zou Hu, outros cientistas dos Observatórios Astronômicos Nacionais da China (NAOC), e pesquisadores da Universidade do Arizona e de toda a colaboração DESI.

p BASS produziu cerca de 100, 000 imagens durante sua execução de quatro anos. Ele examinou uma seção do céu cerca de 13 vezes maior do que a Ursa Maior, parte da constelação da Ursa Maior.

p "Este é um bom exemplo de como uma colaboração é feita, "Disse Fan." Por meio dessa parceria internacional, estávamos trazendo pessoas de todo o mundo. Esta é uma boa prévia de como será a observação com o DESI. "

p Fan observou a rápida resposta da equipe DESI ao atualizar o hardware e o software do telescópio durante a pesquisa.

p "Melhorou muito em termos de controles automatizados e foco e redução de dados, "disse ele. A maior parte das imagens da pesquisa BASS concluída em fevereiro, com algumas imagens finais tiradas em março.

p Próximas etapas para a conclusão do DESI

p Todas as imagens coletadas serão processadas por um código matemático, chamado trator, isso ajuda a identificar todas as galáxias pesquisadas e medir seu brilho.

p Com o teste inicial do barril corretor maciço, que abriga o pacote DESI de seis grandes espelhos, No início de abril, o próximo marco importante para o projeto será a entrega, instalação, e teste de seu plano focal, que protege o telescópio e aloja os posicionadores robóticos.

p Dey, que participaram de discussões formativas sobre a necessidade de um experimento como o DESI há quase 20 anos, disse, "É incrível que nossa pequena e dedicada equipe tenha conseguido realizar uma pesquisa tão grande em tão pouco tempo. Estamos ansiosos para passar para a próxima fase deste projeto!"