5.6万亿像素！人类拍出史上最大宇宙二维全景天图

近日，暗能量光谱巡天（DESI）遗珍图像巡天团队正式对外公布第11批巡天数据，产出人类有史以来规模最大的宇宙二维全景照片。这张天图总像素高达5.6万亿，记录下近40亿个天体，从小行星、银河系恒星，到百亿光年外吞噬物质的超大质量黑洞，尽数收录其中。

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为完成这张巨型宇宙图像，来自全球超过160名科学家历时多年协同攻关。项目动用美国国家科学基金会NOIRLab基特峰国家天文台的梅奥尔4米望远镜、暗能量相机，同时融合中美合作北京 - 亚利桑那巡天（BASS）等多项巡天项目观测成果，在可见光与近红外波段，覆盖约75%的天空区域。

这张宇宙天图面向全球开放。普通民众只需打开浏览器，就能像浏览电子街景地图一般，在万亿像素的深空画卷里自由缩放，近距离浏览遥远天体。

不过对天文学家而言，这张浩瀚的宇宙大图并非只为观赏，它是一张用于宇宙探索的“寻宝底图”。二维图像只能标记天体在天空平面上的方位与亮度，无法区分天体的远近。DESI团队的终极目标，就是依托这张二维底图，搭建人类历史上体量最大的高分辨率三维宇宙地图。

想要构建三维宇宙地图，核心是测定每一个天体与地球之间的距离。根据宇宙膨胀效应，遥远天体的光线在漫长传播过程中波长被拉伸，产生红移现象。天文学家通过光谱仪捕捉天体光谱，测量红移数值，就能换算出天体距离。而茫茫星海之中，望远镜光纤要瞄准哪些天体，这张5.6万亿像素的二维天图，就是必不可少的瞄准基准。

科研人员从海量天体中筛选出4700多万个典型星系与类星体，逐个测量光谱、确定距离，最远的观测目标可以回溯至110亿光年之外。

这场浩大的宇宙测距工程，目标直指困扰物理学界数十年的难题——暗能量。上世纪90年代末，天文学家观测遥远超新星时发现，宇宙膨胀非但没有在引力作用下减速，反而持续加速。驱动宇宙加速膨胀的未知力量，被命名为暗能量，它占据宇宙总能量约七成。但暗能量本质是什么、它是否随宇宙演化发生变化，至今没有确切答案。

此前主流宇宙学理论认为，暗能量是均匀遍布空间的恒定推力，密度永不改变。如果该假说成立，宇宙将永远加速膨胀。遥远未来星系持续互相远离，恒星燃料逐一耗尽，整个宇宙最终陷入冰冷死寂。

但DESI项目早期数据分析，向这套经典理论提出挑战。初步观测结果显示，暗能量推动宇宙膨胀的力量，很可能随时间推移逐渐减弱。倘若后续完整观测证实该结论，现代宇宙学的基础框架或将被改写。宇宙或许不会永久加速膨胀，在遥远未来可能放缓扩张，最终进入相对稳定的平衡状态。

除研究暗能量外，这份天图还能支撑天文学家与天文爱好者研究引力透镜、超新星、快速射电暴、伽马射线暴等稀有瞬变天象，助力破解暗物质谜题，同时可供科研团队训练人工智能模型，处理PB级海量天文数据，为鲁宾天文台、罗曼空间望远镜等下一代大科学设备的海量观测数据处理做好准备。

DESI团队目前正在深度梳理前五年积累的观测数据，计划在2027年发布完整严谨的分析成果，相关巡天观测工作将持续开展至2028年。