המפה נבנתה מ־263,407 חשיפות שצולמו במשך 2,285 לילות ומכילה 5.6 טריליון פיקסלים. היא מכסה כ־75% מהשמיים ומשמשת את DESI לבחירת גלקסיות וקוואזרים למיפוי תלת־ממדי של היקום ולחקר האנרגיה האפלה
צוות סקרי ההדמיה של DESI פרסם את מה שהוא מגדיר כמפת הצבע הדו־ממדית הגדולה ביותר של היקום שנוצרה עד כה. המאגר מכיל 5.6 טריליון פיקסלים וכמעט ארבעה מיליארד עצמים שמימיים – בעיקר כוכבים וגלקסיות – ומכסה כ־75% מכיפת השמיים באור נראה ובקרינה תת־אדומה קרובה.
המפה היא תוצאה של עבודה שנמשכה 13 שנים ושל שילוב 263,407 חשיפות טלסקופיות שצולמו במהלך 2,285 לילות. יותר מ־160 מדענים השתתפו באיסוף הנתונים, וצוות של 20 חוקרים ואנשי מחשוב הפיק את מערך הנתונים הסופי.
המאגר כולו פתוח לשימוש מדעי וציבורי. אפשר לסייר בו באמצעות מציג השמיים האינטראקטיבי של Legacy Survey, להתקרב לגלקסיות ולעצמים מוכרים ולבחון אזורים רחבים בשמיים.
מפה של השמיים – לא מרחק לכל גלקסיה
למרות הכינוי “מפת היקום”, חשוב להדגיש שמדובר במפה דו־ממדית. היא מתעדת את מיקומם הזוויתי של העצמים על פני כיפת השמיים ואת בהירותם במספר תחומי אור, אך אינה מספקת מדידת מרחק מדויקת לכל אחד מכמעט ארבעת מיליארד העצמים.
במובן זה המפה דומה לתצלום עמוק ורחב במיוחד של השמיים. היא מראה היכן נמצא כל עצם מנקודת מבטנו, אך לא בהכרח אם הוא קרוב אלינו או מרוחק מיליארדי שנות אור.
את הממד השלישי מוסיף המכשיר הספקטרוסקופי לאנרגיה אפלה, DESI. המכשיר מפצל את אורן של גלקסיות וקוואזרים לספקטרום ומודד את ההסחה לאדום שלהם. מן ההסחה לאדום אפשר לאמוד את מרחק העצם ואת המהירות שבה הוא מתרחק מאיתנו עקב התפשטות היקום.
כך משמשת המפה הדו־ממדית כקטלוג מטרות עצום: היא אומרת ל־DESI לאילו עצמים כדאי להפנות את 5,000 הסיבים האופטיים הרובוטיים שלו. המדידות הספקטרוסקופיות הופכות חלק מן הקטלוג למפה תלת־ממדית של התפלגות הגלקסיות לאורך מיליארדי שנות ההיסטוריה הקוסמית.
שלושה סקרי קרקע ולוויין אחד
המפה הורכבה מתצפיות של שלושה סקרי שמיים עיקריים. סקר DECaLS השתמש במצלמת האנרגיה האפלה DECam, המותקנת בטלסקופ ויקטור מ' בלנקו במצפה סרו טולולו שבצ'ילה. סקר MzLS נערך בטלסקופ מייאל במצפה קיט פיק שבאריזונה, ואילו סקר BASS בוצע במצפה סטיוארד של אוניברסיטת אריזונה.
לנתונים הקרקעיים נוספו תצפיות שנאספו במשך שנים במשימת WISE של נאס"א, שסקרה את השמיים בקרינה תת־אדומה, וכן נתונים ציבוריים ממקורות נוספים.
השילוב מאפשר להבחין בין סוגים שונים של עצמים ולזהות גם גלקסיות עמומות ומרוחקות. עם זאת, אבק וכוכבים בשביל החלב מסתירים חלקים מן היקום החוץ־גלקטי, ולכן גם מפה המכסה שלושה רבעים מן השמיים אינה מפקד מלא של כל העצמים ביקום הנצפה.
שמונה שבועות של עיבוד במחשב־על
חיבור מאות אלפי חשיפות למפה אחידה חייב את החוקרים להתמודד עם הבדלים בתנאי האטמוספרה, רגישות המצלמות, חדות התמונות וכיול הבהירות. פיתוח התוכנה שנדרשה לעיבוד הנתונים ארך כשנה.
עיבוד התמונות עצמו נמשך שמונה שבועות במחשב־העל פרלמוטר של המרכז הלאומי האמריקאי למחשוב מדעי לחקר האנרגיה, NERSC. התוצאה אינה רק תמונה גדולה, אלא מאגר נתונים שבו אפשר לחפש עצמים לפי מיקום, צבע, בהירות ותכונות נוספות.
גרסאות קודמות של סקרי Legacy כבר הוזכרו ביותר מ־1,800 מאמרים מדעיים. חוקרים השתמשו בהן, בין השאר, לחיפוש עדשות כבידתיות, לזיהוי אירועים חולפים כגון סופרנובות, לחקר גלקסיות ולבחירת מטרות לתצפיות המשך.
התשתית למפת התלת־ממד של DESI
מטרתם המקורית של סקרי ההדמיה הייתה להכין את רשימת המטרות של DESI. המכשיר מותקן בטלסקופ מייאל שקוטרו ארבעה מטרים, ויכול למדוד את הספקטרום של אלפי עצמים בחשיפה אחת.
באפריל 2026 השלים DESI לפני המועד את תוכנית התצפיות הראשונית שלו. בחמש השנים הראשונות מדד המכשיר יותר מ־47 מיליון גלקסיות וקוואזרים וכ־20 מיליון כוכבים. מאז יוני 2026 משמשת הגרסה המורחבת של המפה החדשה לבחירת מטרות נוספות, והתצפיות צפויות להימשך עד 2028.
ההתפלגות התלת־ממדית של הגלקסיות מאפשרת למדענים למדוד כיצד השתנה קצב התפשטות היקום. התוצאות המוקדמות של DESI העלו רמזים לכך שהשפעת האנרגיה האפלה עשויה להשתנות עם הזמן, אך עדיין לא מדובר בתגלית מוכחת. ניתוח מדויק יותר של חמש שנות הנתונים צפוי להתפרסם ב־2027.
משאב פתוח גם לחוקרים בישראל
מכיוון שהמפה והקטלוג פתוחים לציבור, גם חוקרים, סטודנטים וחובבי אסטרונומיה בישראל יכולים להשתמש בהם בלי להזדקק לזמן תצפית בטלסקופים שהפיקו אותם. אפשר להשוות תצפית מקומית עם הנתונים, לאתר עצמים מוכרים ולחפש מועמדים לתופעות נדירות.
פתיחת הנתונים חשובה במיוחד בעידן של סקרי שמיים גדולים. המאגר יכול לשמש בסיס להשוואה עם תצפיות חדשות של מצפה ורה רובין ושל טלסקופ החלל ננסי גרייס רומן, וכן לאימון מערכות בינה מלאכותית שנועדו לנתח פטה־בייטים של מידע אסטרונומי.
לדברי דייוויד שלגל מהמעבדה הלאומית לורנס ברקלי, מראשי סקרי Legacy, המפה כבר נעשתה חלק מתשתית המחקר האסטרונומי: חוקרים הבוחנים עצם שמימי מתחילים לא פעם בבדיקתו במציג ההדמיה של הסקר.
ארג'ון דיי מ־NOIRLab, אף הוא מראשי הסקרים, הדגיש כי לצד התרומה למחקר התפשטות היקום והיווצרות הגלקסיות, פתיחת המאגר מאפשרת לכל אדם לסייר בשמיים ולבחון בעצמו את העצמים שנקלטו בו.
שאלות ותשובות
מה פירוש המונח “מפה דו־ממדית של היקום”?
המפה מציגה את מיקומם של העצמים על פני כיפת השמיים ואת בהירותם בתחומי אור שונים. היא אינה כוללת מדידת מרחק ספקטרוסקופית לכל אחד מכמעט ארבעת מיליארד העצמים, ולכן אינה מפה תלת־ממדית מלאה.
כיצד DESI מוסיף למפה את הממד השלישי?
DESI מודד את הספקטרום ואת ההסחה לאדום של גלקסיות וקוואזרים. מן ההסחה לאדום אפשר לאמוד את מרחקם ולמקם אותם בעומק היקום, ולא רק לפי הכיוון שבו הם נראים בשמיים.
מדוע מיפוי הגלקסיות חשוב לחקר האנרגיה האפלה?
דפוסי ההתקבצות של גלקסיות בתקופות שונות משמרים מידע על התפשטות היקום. השוואת הדפוסים לאורך הזמן הקוסמי מאפשרת לבדוק כיצד השתנה קצב ההתפשטות ואם השפעת האנרגיה האפלה קבועה או מתפתחת.
האם הציבור יכול לצפות במפה?
כן. המפה פתוחה ללא תשלום באמצעות Legacy Survey Sky Viewer. אפשר לחפש עצמים לפי שם או קואורדינטות ולשנות את רמת ההגדלה ואת שכבות התצפית.
מקור/מאמר מקורי
- ההודעה הרשמית של NOIRLab
- הודעת המעבדה הלאומית לורנס ברקלי
- אתר DESI Legacy Imaging Surveys
- המציג האינטראקטיבי של המפה
עוד בנושא באתר הידען
- המפה התלת־ממדית הגדולה ביותר של היקום הושלמה ותסייע לחקור את האנרגיה האפלה
- מצפה רובין פרסם תמונת COSMOS ובה יותר מחצי מיליון גלקסיות
- מצלמת הענק של מצפה רובין יוצאת לדרך
- טלסקופ החלל רומן תודלק ומוכן לשיגור ב־30 באוגוסט
- טלסקופ החלל ג'יימס ווב חשף את המפה החדה ביותר של הרשת הקוסמית
לפרסום המקורי: פתיחת הפרסום המקורי
