DESI svela la più grande mappa 3D dell’universo: oltre 47 milioni di galassie
Il Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), lo strumento spettroscopico per l’energia oscura, ha svelato la più grande mappa 3D dell’universo mai realizzata, mostrando oltre 47 milioni di galassie con dettagli straordinari. La campagna osservativa, durata cinque anni ma conclusa in anticipo, ha raccolto una quantità di dati molto superiore agli obiettivi iniziali. Oltre alle galassie lontane, DESI ha registrato anche più di 20 milioni di stelle della Via Lattea, contribuendo a una visione più completa della struttura dell’universo. Grazie a questa mappa, i ricercatori possono confrontare il passato e il presente cosmico, ricostruendo come l’universo si è espanso negli ultimi 11 miliardi di anni.
“I risultati sono stati incredibilmente entusiasmanti” ha spiegato Michael Levi, direttore del DESI e scienziato del Lawrence Berkeley National Laboratory. “Le dimensioni e la portata della mappa, così come la velocità con cui siamo riusciti a realizzarla, sono fenomenali”. I dati raccolti nei primi anni hanno già suggerito un’ipotesi sorprendente: l’energia oscura potrebbe non essere costante nel tempo. Con il set completo, gli scienziati cercheranno di capire se questo segnale rappresenta una vera svolta nella cosmologia.
Come DESI ha creato la più grande mappa 3D dell’universo
Per realizzare la più grande mappa 3D ad alta risoluzione dell’universo, DESI utilizza una combinazione di tecnologia ottica avanzata, automazione e calcolo ad alte prestazioni. Installato sul telescopio Nicholas U. Mayall da 4 metri presso il Kitt Peak National Observatory, in Arizona, opera osservando continuamente porzioni di cielo sempre diverse.
Lo strumento si basa su 5.000 fibre ottiche controllate da posizionatori robotici, in grado di allinearsi con una precisione pari a meno dello spessore di un capello. Ogni 20 minuti circa, queste fibre si orientano verso nuove galassie lontane, raccogliendo fotoni partiti miliardi di anni fa e arrivati fino alla Terra.
La luce catturata viene poi analizzata da dieci spettrografi che la scompongono nei suoi colori fondamentali. Questo processo permette di determinare distanza, velocità e composizione degli oggetti osservati, ricostruendo così una mappa tridimensionale dell’universo in cui emerge la distribuzione reale delle galassie: non uniforme, ma organizzata in filamenti e ammassi che formano la cosiddetta rete cosmica. È proprio questo livello di precisione che consente di testare modelli cosmologici, inclusi quelli sull’energia oscura.
Dietro le osservazioni c’è anche un software progettato per ottimizzare ogni singola sessione: decide automaticamente dove puntare il telescopio e come massimizzare l’efficienza. I dati raccolti ogni notte — circa 80 gigabyte — vengono trasferiti a supercomputer specializzati, dove vengono elaborati quasi in tempo reale per verificare la qualità delle osservazioni e pianificare quelle successive. Questo flusso continuo di acquisizione e analisi permette al sistema di adattarsi costantemente, migliorando notte dopo notte la precisione della mappa.
Dalla raccolta dati all’espansione della mappa cosmica
L’efficienza di DESI è stata uno degli elementi chiave del successo. Il sistema ha funzionato così bene da permettere al team di superare ampiamente gli obiettivi iniziali, arrivando a osservare oltre 47 milioni di galassie e quasar rispetto ai 34 milioni previsti, oltre a più di 20 milioni di stelle della Via Lattea. Questo è stato possibile grazie a continui miglioramenti: aggiornamenti software, ottimizzazione delle operazioni e piccoli incrementi di prestazione che, sommati, hanno fatto una grande differenza. Anche miglioramenti minimi, dell’ordine dell’1–3%, hanno contribuito in modo decisivo a rendere DESI una delle indagini cosmologiche più efficienti mai realizzate.
Osservando il cielo in più passaggi sovrapposti, DESI ha ottenuto una copertura sempre più completa. Finora ha mappato circa due terzi del cielo settentrionale, ma il lavoro non è finito. Il progetto continuerà fino al 2028, con l’obiettivo di estendere la mappa e includere regioni più difficili da osservare, oltre a nuove categorie di galassie più deboli e distanti. Queste aree includono zone vicine al piano della Via Lattea e porzioni più a sud del cielo, dove le condizioni osservative sono più complesse.
L’espansione permetterà di ottenere una visione ancora più dettagliata e di affinare le misurazioni su energia oscura e sulla distribuzione della materia su larga scala. Più la mappa sarà precisa, più gli scienziati potranno ricostruire la storia cosmica e comprendere il destino dell’universo.
