Глаза хамелеона функционируют автономно, что позволяет рептилии одновременно выслеживать добычу и контролировать окружающую обстановку. Хотя подобная анатомическая особенность изредка встречается у морских обитателей — например, у некоторых видов рыб и ракообразных — только хамелеон способен мгновенно переключаться на бинокулярное зрение для точного определения дистанции до жертвы. Эволюция не пошла дальше этого этапа, так как для биологического выживания этого оказалось достаточно. Однако инженерная мысль не ограничена рамками естественного отбора: в аризонской полупустыне, неподалеку от города Тусон, была создана машина, наделенная пятью тысячами таких «независимых глаз».
Каждые двадцать минут под куполом обсерватории разворачивается высокотехнологичный спектакль. Пять тысяч миниатюрных роботов-манипуляторов приходят в движение, синхронно выстраиваясь так, чтобы каждый из них сфокусировался на отдельной галактике. Каждый такой «глаз» представляет собой подвижный механизм с оптоволоконным кабелем внутри. Сложная система шарниров и осей позиционирует кончик световода с ювелирной точностью, отклонение которой не превышает нескольких микрон — это даже тоньше человеческого волоса.
Расположенные максимально плотно, подобно светочувствительным рецепторам сетчатки, эти датчики перекрывают зоны видимости друг друга, исключая появление «слепых пятен». Чтобы избежать коллизий при перенастройке, контроллер управляет танцем механизмов, определяя очередность движений. Весь цикл занимает около полутора минут, после чего наступает двадцатиминутный период сбора данных, и так — на протяжении всей наблюдательной ночи.
Этот инструмент носит название DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument). Его главная задача — определить, меняется ли со временем интенсивность таинственной силы, ответственной за ускоряющееся расширение Вселенной. Традиционные телескопы, действующие по принципу «одного глаза», прекрасно справляются с получением изображений древних объектов, но пасуют перед задачей массового измерения расстояний. Последнее требует спектроскопии: свет галактики разлагается в спектр, где по смещению линий поглощения химических элементов вычисляется скорость удаления объекта, а значит — и дистанция до него. Поскольку сигналы от далеких галактик крайне слабы, накопление данных занимает много времени. И единственный способ изучить миллионы объектов — это распараллелить процесс, используя тысячи «глаз» одновременно.
DESI установлен на легендарном 4-метровом телескопе Мейолл в обсерватории Китт-Пик. В фокальной плоскости прибора размещены десять сегментов, содержащих в сумме пять тысяч оптических волокон, которые передают свет на спектрографы. За ночь система пополняет космический каталог данными о ста тысячах объектов.
История многообъектной спектроскопии знавала разные подходы: от австралийского 2dF с медленной перенастройкой до кропотливой ручной установки волокон в отверстия перфорированных алюминиевых дисков в проекте SDSS. DESI же совершил революцию, автоматизировав позиционирование всех пяти тысяч датчиков за считанные секунды. За годы своей работы проект создал колоссальную трехмерную карту, включающую десятки миллионов галактик и квазаров. Но ради какой фундаментальной цели потребовались столь масштабные усилия?
Представьте толпу, где люди, на первый взгляд, распределены хаотично. Однако статистический анализ миллионов позиций выявляет едва уловимую закономерность — предпочтительную дистанцию между ними. DESI ищет нечто подобное в масштабах Вселенной. Эти закономерности — барионные акустические осцилляции — являются «отпечатками» звуковых волн, распространявшихся в ранней горячей плазме. После того как пространство остыло и стало прозрачным, эти структуры «застыли», задав масштаб в 150 мегапарсек для распределения материи. Сравнивая плотность галактик на разных этапах жизни Вселенной, ученые могут понять, как именно эволюционировала темная энергия.
Судьба нашего мира зависит от природы этой энергии. Останется ли она неизменной, приведя к «тепловой смерти», или же начнет ослабевать, провоцируя замедление расширения и, возможно, схлопывание? Предварительные данные DESI, опубликованные в начале 2025 года, намекают на интригующий сценарий: темная энергия не является статической величиной и, похоже, была более активна в далеком прошлом. Это противоречит классическим космологическим моделям, однако требует дальнейшей проверки.
На данный момент научное сообщество находится на пороге важного открытия. Потребуются дополнительные измерения и анализ данных, чтобы подтвердить эти аномалии. Вероятно, мы стали первым поколением, способным не строить догадки, а получить математически обоснованный ответ на вопрос о конечном предназначении Вселенной. Именно поэтому DESI продолжает каждую ночь вглядываться в бесконечную тьму всеми пятью тысячами своих глаз.
Ссылки:
-
эта статья — продолжение статьи Рождённые в Сумерках
-
DESI completes largest high-resolution 3D map of universe to date — News
