DESI完成最大宇宙三维地图观测

暗能量光谱仪（Dark Energy Spectroscopic Instrument，DESI）已提前完成原定的宇宙三维地图观测任务，构建出目前规模最大、解析度最高的宇宙大尺度结构图，为人类描绘宇宙过去约110亿年的膨胀历史提供前所未有的精度，也让暗能量的真实性质成为可以被直接检验的科学问题。

DESI安装在美国亚利桑那州基特峰国家天文台的梅奥尔4米望远镜上，配备可同时观测5000个天体光谱的系统，通过测量星系与类星体的红移来重建宇宙的三维分布。在为期五年的巡天计划中，DESI的进度大幅超前，仅前三年便完成约1500万个天体的观测，数据量远超原定目标，使天文学家得以清晰呈现由引力作用形成的丝状结构与巨大空洞，将过去的平面星空图，真正转变为可量测距离与时间演化的立体宇宙结构。这种基于大样本统计的方法，让科学家可以比较不同宇宙时期星系的聚集程度，从而反推暗能量对宇宙膨胀速率的影响。

目前公布的早期结果显示，暗能量可能并非一成不变的“宇宙学常数”，而是会随时间演化的物理量，这一迹象引发广泛关注。如果这一结论在完整五年数据上获得确认，将意味着现行的标准宇宙学模型需要修订，甚至可能迫使物理学界重新审视对基本定律的理解。截至目前，DESI已测量的星系和类星体数量，约为过去所有相关观测总和的六倍，计划最终将累积超过4700万个星系与类星体，及约2000万颗恒星，借由前所未有的统计精度，量测宇宙在不同时期的膨胀速率和星系分布差异，从而检验暗能量是否随时间发生变化。

根据公布的示意图，DESI五年巡天构建的宇宙地图之一显示了银河系盘面上下星系与类星体的空间分布；在放大区域中，可以清楚辨认宇宙大尺度结构的细节。扇形图的中心代表地球，中央的黑色缺口则是因为银河系本身的遮蔽，导致这些方向上难以观测到更遥远天体。图中最遥远星系的光线，在抵达地球之前，已在宇宙中传播约110亿年，让天文学家得以“回望”宇宙的过去。

DESI的观测并未就此结束，计划将持续进行到2028年，覆盖的天空范围预计扩展至约40%，纳入更接近银河盘面以及南天区等观测条件较为艰难的区域。研究团队还将重复观测既有区域，重点针对更遥远、亮度更微弱的发光红色星系，以构建密度更高、分辨率更精细的宇宙三维地图。与此同时，关于矮星系和恒星流的研究，也有望进一步深化人类对暗物质空间分布的认识。

官方指出，随着完整观测资料陆续释出，DESI所做的，并不仅仅是“完成一张地图”。这些高精度数据将为宇宙的历史与未来建立一套可精确检验的观测基准，让关于宇宙是否持续加速膨胀、暗能量是否随时间变化、宇宙最终命运为何等关键问题，从理论推演真正走向可观测、可验证的实证科学阶段。本次成果相关背景说明与技术细节，亦可于美国国家光学红外天文研究实验室（NOIRLab）发布的新闻资料中进一步查阅。