Una gigantesca fotografia del cosmo composta da 5,6 trilioni di pixel, costruita attraverso 13 anni di osservazioni e contenente quasi quattro miliardi di oggetti celesti. È la nuova e più aggiornata mappa dei DESI Legacy Imaging Surveys, destinata a diventare uno dei principali riferimenti mondiali per l’astronomia osservativa dei prossimi anni. La nuova rappresentazione costituisce la più grande mappa bidimensionale dell’Universo mai realizzata e copre approssimativamente il 75% del cielo, osservato nella luce visibile e nel vicino infrarosso. Al suo interno sono catalogati stelle, galassie, buchi neri, asteroidi e numerose altre sorgenti astronomiche, mentre l’enorme mole di dati consentirà di individuare e analizzare anche fenomeni più rari o transitori, dalle supernovae alle lenti gravitazionali. L’intero patrimonio di informazioni è stato reso liberamente disponibile e può essere consultato anche attraverso il Legacy Survey Sky Viewer, permettendo sia agli astronomi professionisti sia agli appassionati e ai progetti di citizen science di esplorare una delle più profonde rappresentazioni del cielo mai costruite.
Una mappa di 5,6 trilioni di pixel con quasi quattro miliardi di oggetti
Le dimensioni del nuovo archivio mostrano immediatamente la portata del progetto. La mappa raggiunge infatti una risoluzione complessiva di 5,6 trilioni di pixel e raccoglie quasi quattro miliardi di sorgenti astronomiche. Non si tratta soltanto di una straordinaria rappresentazione visiva del cielo, ma di una vera e propria infrastruttura scientifica. Gli astronomi potranno confrontare i dati dei Legacy Surveys con le proprie osservazioni, identificare oggetti già conosciuti, cercarne di nuovi e verificare eventuali cambiamenti avvenuti nel tempo. Tra le applicazioni più importanti vi è la ricerca di fenomeni rari, come le lenti gravitazionali, nelle quali la gravità di un oggetto massiccio curva e amplifica la luce proveniente da sorgenti più lontane. Il database potrà inoltre essere utilizzato per osservare fenomeni transitori come le supernovae e per affrontare alcune delle questioni centrali della cosmologia moderna. Tra queste figurano soprattutto la materia oscura, la componente invisibile che costituisce gran parte della massa dell’Universo, e l’energia oscura, il fenomeno associato all’accelerazione dell’espansione cosmica.
Un archivio astronomico già alla base di oltre 1.800 studi scientifici
La nuova mappa rappresenta l’evoluzione di precedenti versioni dei DESI Legacy Imaging Surveys, che negli ultimi anni sono diventate uno strumento utilizzato quotidianamente dalla comunità astronomica internazionale. I dati raccolti dal progetto sono già stati citati in oltre 1.800 pubblicazioni scientifiche, confermando il ruolo ormai strutturale del database nella ricerca contemporanea. David Schlegel, co-responsabile dei Legacy Surveys e ricercatore del Lawrence Berkeley National Laboratory del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti, ha spiegato: “ormai fa parte del tessuto della ricerca astronomica. Quando oggi lavori con oggetti astronomici, spesso inizi aprendo il Legacy Imaging Viewer per vedere che cosa stai osservando”. La nuova versione amplia ulteriormente questa funzione, offrendo una visione profonda soprattutto dell’Universo extragalattico, nelle regioni del cielo che non vengono oscurate dalla polvere e dalle stelle della nostra Via Lattea. Secondo i ricercatori, il nuovo atlante potrebbe rimanere per anni la più completa mappa bidimensionale dell’Universo disponibile.
Tredici anni di osservazioni e oltre 263mila esposizioni dei telescopi
La costruzione del nuovo database è stata un’impresa scientifica e tecnologica di lungo periodo. Alla raccolta dei dati hanno contribuito più di 160 scienziati, mentre un gruppo di circa 20 ricercatori ha lavorato alla produzione del dataset definitivo pubblicato oggi. La mappa nasce dalla combinazione di 263.407 esposizioni telescopiche ottenute nell’ambito di tre grandi campagne osservative terrestri, successivamente integrate con osservazioni spaziali nell’infrarosso. Uno dei pilastri del progetto è il Dark Energy Camera Legacy Survey, DECaLS, realizzato attraverso la Dark Energy Camera, DECam, una fotocamera astronomica da 570 megapixel costruita dal Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti. DECam è installata sul telescopio Victor M. Blanco da 4 metri della National Science Foundation statunitense presso il Cerro Tololo Inter-American Observatory, CTIO, in Cile, struttura appartenente a NSF NOIRLab.
Il contributo dei telescopi Mayall, Blanco e Bok
Alla realizzazione della mappa ha contribuito anche il Mayall z-band Legacy Survey, MzLS, condotto con il telescopio Nicholas U. Mayall da 4 metri della National Science Foundation presso il Kitt Peak National Observatory, negli Stati Uniti, anch’esso parte di NSF NOIRLab. Il terzo grande contributo osservativo terrestre è arrivato dal Beijing-Arizona Sky Survey, BASS, realizzato presso lo Steward Observatory dell’Università dell’Arizona attraverso il telescopio Bok da 2,3 metri situato a Kitt Peak. Questi dati sono stati ulteriormente arricchiti da anni di osservazioni compiute dal satellite WISE, Wide-field Infrared Survey Explorer, della NASA, particolarmente importante per l’esplorazione del cielo alle lunghezze d’onda infrarosse. L’unione di osservazioni raccolte da strumenti differenti ha permesso di realizzare una rappresentazione estremamente vasta e profonda del cielo, combinando informazioni provenienti da diverse bande dello spettro elettromagnetico.
Tutti i dati della nuova mappa dell’Universo liberamente accessibili
Uno degli aspetti più significativi dell’intero progetto è la completa accessibilità dei dati. Oltre alla vasta raccolta di file messa a disposizione dai DESI Legacy Surveys, l’intero catalogo può essere interrogato attraverso l’Astro Data Lab del Community Science and Data Center, CSDC, un programma di NSF NOIRLab. Questi servizi sono disponibili all’intera comunità astronomica e sono stati progettati per semplificare l’accesso e l’analisi di quantità di dati che, per dimensioni, sarebbero difficilmente gestibili attraverso metodologie tradizionali. La filosofia del progetto è stata sintetizzata da Arjun Dey, co-responsabile dei Legacy Surveys e astronomo presso NSF NOIRLab: “le esplorazioni del nostro Universo iniziano sempre dalle immagini del cielo notturno. I DESI Imaging Legacy Surveys sono soltanto un passo in questa venerabile tradizione umana. Per il nostro team, questi dati sono fondamentali per studiare la storia dell’espansione dell’Universo e la formazione della nostra galassia. Ma il cielo appartiene a tutti, e questa indagine offre a tutti la possibilità di meravigliarsi davanti alle sue bellezze”.
Dalla grande mappa 2D alla più vasta mappa 3D ad alta risoluzione del cosmo
I DESI Legacy Imaging Surveys erano stati concepiti inizialmente con una finalità precisa: preparare il terreno alle osservazioni del Dark Energy Spectroscopic Instrument, DESI. La grande mappa bidimensionale può essere considerata una gigantesca e profondissima fotografia del cielo. Registra la posizione apparente di galassie e stelle e misura quanto queste sorgenti appaiono luminose. Queste informazioni costituiscono il punto di partenza necessario per DESI, che seleziona gli oggetti astronomici da studiare e ne analizza la luce a differenti lunghezze d’onda attraverso la spettroscopia. Dagli spettri è possibile determinare le distanze cosmiche e ricostruire la distribuzione tridimensionale delle galassie, trasformando così la gigantesca fotografia 2D dei Legacy Surveys nella base per la costruzione della più grande mappa tridimensionale ad alta risoluzione dell’Universo mai realizzata.
DESI studia l’espansione dell’Universo e il mistero dell’energia oscura
La distribuzione tridimensionale delle galassie consente agli scienziati di ricostruire come la materia si sia organizzata nel corso della storia cosmica. DESI misura infatti il modo in cui le galassie si sono raggruppate nelle differenti epoche dell’Universo, fornendo informazioni fondamentali sulla sua espansione e sull’evoluzione dell’energia oscura. Nell’aprile 2026, DESI ha completato in anticipo il programma osservativo originariamente previsto per cinque anni, raccogliendo un numero di oggetti molto superiore rispetto alle aspettative iniziali. I primi risultati scientifici hanno mostrato indizi sorprendenti secondo cui l’influenza dell’energia oscura potrebbe indebolirsi nel corso del tempo. Se questa indicazione venisse confermata con maggiore significatività statistica, le conseguenze per la cosmologia sarebbero profonde, perché potrebbero modificare l’attuale interpretazione dell’evoluzione futura dell’Universo. DESI prevede di pubblicare nel 2027 risultati migliorati utilizzando l’intero insieme dei dati raccolti nei primi cinque anni di attività, mentre le osservazioni continueranno fino al 2028.
La nuova mappa sarà un riferimento per Rubin Observatory e telescopio Roman
Il valore del nuovo atlante cosmico non si esaurisce nel progetto DESI. I Legacy Surveys sono destinati a diventare una mappa di riferimento per la prossima generazione di osservatori astronomici, permettendo ai ricercatori di confrontare le future osservazioni con una rappresentazione estremamente profonda e dettagliata del cielo precedente all’entrata in funzione completa dei nuovi strumenti. Tra questi figura il Vera C. Rubin Observatory, finanziato congiuntamente dalla National Science Foundation e dall’Office of Science del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti. Un ruolo altrettanto importante sarà svolto dal Nancy Grace Roman Space Telescope della NASA, progettato per osservare ampie regioni del cielo con una combinazione di grande profondità e vastissimo campo visivo. Le osservazioni dei nuovi telescopi potranno essere confrontate con quelle archiviate dai Legacy Surveys, permettendo di individuare variazioni, nuovi eventi transienti e oggetti precedentemente sconosciuti.
I quattro miliardi di oggetti diventeranno una palestra per l’intelligenza artificiale
La gigantesca quantità di informazioni contenuta nel catalogo avrà inoltre un ruolo sempre più importante nello sviluppo dell’intelligenza artificiale applicata all’astronomia. I moderni osservatori producono quantità di dati che possono raggiungere l’ordine dei petabyte, rendendo indispensabile l’impiego di algoritmi automatici capaci di classificare sorgenti, individuare anomalie e selezionare rapidamente gli oggetti più interessanti per successive osservazioni. I dati dei Legacy Surveys potranno essere utilizzati proprio per addestrare strumenti di intelligenza artificiale destinati all’analisi automatizzata delle informazioni astronomiche e all’accelerazione delle nuove scoperte. Il dataset sarà inoltre tra quelli impiegati in un progetto pilota di astrofisica dell’American Science Cloud, inserito nella Genesis Mission del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti.
Una fotografia di tre quarti del cielo destinata a lasciare il segno nell’astronomia
Con quasi quattro miliardi di oggetti, 5,6 trilioni di pixel, oltre 263mila esposizioni telescopiche e una copertura pari a circa tre quarti della volta celeste, il nuovo rilascio dei DESI Legacy Imaging Surveys rappresenta una delle più grandi raccolte di immagini astronomiche mai messe a disposizione della ricerca. L’importanza della mappa risiede non soltanto nelle sue dimensioni, ma nella possibilità di mettere in relazione una quantità enorme di oggetti e fenomeni diversi all’interno di un unico sistema osservativo: dalle stelle della nostra galassia alle remote galassie dell’Universo primordiale, dagli asteroidi alle supernovae, fino alle deformazioni dello spazio prodotte dalle lenti gravitazionali. Dopo tredici anni di lavoro, questo immenso archivio fotografico diventa così contemporaneamente una fotografia del cielo, un catalogo di quasi quattro miliardi di sorgenti e uno strumento attraverso cui affrontare alcune delle domande più profonde della fisica moderna: come si è formato l’Universo, come sta evolvendo e quale sarà il suo destino.
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