L’Universo pullula di galassie, ciascuna ricca di miliardi di stelle. Sebbene tutte le galassie brillino intensamente, molte sono ammantate di polvere mentre altre sono così distanti che agli osservatori sulla Terra appaiono como poco più che deboli macchie. Creando mappe complete anche delle galassie più deboli e distanti, gli astronomi sono maggiormente in grado di studiare la struttura dell’Universo e svelare le misteriose proprietà della materia oscura e dell’energia oscura. La più grande mappa di questo tipo fino ad oggi è diventata ancora più grande, con il decimo rilascio di dati dal Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) Legacy Imaging Survey del DOE.
Il DESI Legacy Imaging Survey amplia i dati inclusi in due precedenti sondaggi complementari: il Dark Energy Camera (DECam) Legacy Survey e il Beijing-Arizona Sky Survey. Insieme, queste tre indagini hanno ripreso 14.000 gradi quadrati di cielo visibile dall’emisfero settentrionale, utilizzando i telescopi del Kitt Peak National Observatory (KPNO) del NOIRLab della NSF e del Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO) in Cile. Questo ambizioso sforzo di sei anni ha coinvolto tre telescopi, un petabyte (1000 trilioni di byte) di dati e 100 milioni di ore di CPU su uno dei computer più potenti del mondo presso il National Energy Research Scientific Computing Center del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti.
Questo sforzo è culminato nella più grande mappa bidimensionale del cielo mai creata. Con le osservazioni collettive della telecamera Mosaic-3 sul telescopio Nicholas U. Mayall da 4 metri e della telecamera 90Prime sul telescopio Bok da 2,3 metri dell’Università dell’Arizona, così come la Dark Energy Camera costruita dal DOE ( DECam) sul telescopio di 4 metri Víctor M. Blanco al CTIO in Cile.
Uno degli scopi principali di questa mappa è identificare circa 40 milioni di galassie target per il DESI Spectroscopic Survey, che mira a comprendere l’energia oscura mappando con precisione la storia di espansione dell’Universo negli ultimi 12 miliardi di anni. Il progetto DESI ha selezionato i suoi obiettivi e l’indagine spettroscopica è attualmente in corso. Tuttavia, il team sta cercando di creare la mappa del cielo più completa possibile, quindi sono state aggiunte più immagini e un’elaborazione migliorata ai Legacy Surveys per includere dati che prima mancavano.
In particolare, il decimo rilascio di dati si concentra sull’integrazione di nuove immagini di DECam del cielo extragalattico meridionale, specialmente nelle aree lontane dal disco della Via Lattea, che sono ideali per guardare lontano nel cosmo. Con l’aggiunta delle immagini del cielo australe nella nuova versione dei dati, i Legacy Surveys sono stati estesi a oltre 20.000 gradi quadrati, quasi la metà del cielo. Inoltre, la nuova versione include immagini del cielo scattate con un filtro colorato aggiuntivo, in grado di campionare la luce infrarossa appena più rossa di quella che l’occhio umano può vedere.
“L’aggiunta di dati sulla lunghezza d’onda del vicino infrarosso al Legacy Survey ci consentirà di calcolare meglio gli spostamenti verso il rosso di galassie lontane, o la quantità di tempo impiegata dalla luce da quelle galassie per raggiungere la Terra”, ha affermato Alfredo Zenteno, astronomo del NOIRLab di NSF. “Questo è essenziale per i sondaggi a lunghezze d’onda radio e raggi X che richiedono la visione ‘ottica’ completa per identificare l’origine dell’emissione, come ammassi di galassie e buchi neri supermassicci attivi”, ha affermato Mara Salvato, ricercatrice del Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE) e portavoce del DECCam eROSITA Survey (DeROSITAS).
Non sono solo gli scienziati a beneficiare del crescente archivio di dati astronomici provenienti da Legacy Surveys. I dati pubblicamente disponibili consentono agli appassionati di astronomia e ai curiosi di esaminare digitalmente l’Universo che ci circonda. “Chiunque può utilizzare i dati del sondaggio per esplorare il cielo e fare scoperte”, ha affermato Arjun Dey, un astronomo del NOIRLab di NSF. “Secondo me è questa facilità di accesso che ha reso questo sondaggio così efficace. Ci auguriamo che in pochi anni Legacy Surveys disporranno della mappa più completa dell’intero cielo e forniranno un tesoro per gli scienziati anche in futuro”.
NOIRLab ospiterà questi dati nell’Astro Data Archive, dalle immagini originali scattate dai telescopi ai cataloghi che riportano le posizioni e altre proprietà di stelle e galassie. Astro Data Lab, che fa parte del Community Science and Data Center (CSDC) presso il NOIRLab di NSF, serve anche i cataloghi come database, che gli astronomi possono facilmente analizzare utilizzando gli strumenti e i servizi di Astro Data Lab e confrontarli con altri set di dati, offrendo maggiori opportunità di scoperta. Inoltre, Astro Data Lab fornisce agli astronomi esempi di applicazioni scientifiche e tutorial per assisterli nelle loro ricerche.
