어두운 에너지를 연구하기 위해 헌신하는 다크 에너지 스펙트로스코픽 기기(DESI)는 수많은 천체의 광범위한 지도를 작성함으로써 우주의 가속 팽창에 대한 통찰력을 제공합니다.
DESI 협력체는 최근 첫 번째 주요 데이터 세트를 공개했으며, 이제 연구자와 일반 대중 모두가 접근할 수 있습니다. 이 데이터 세트는 1870만 천체에 대한 데이터를 포함하며, 여기에는 400만 개의 별, 1310만 개의 은하, 그리고 160만 개의 퀘이사가 포함됩니다.
DESI의 광범위한 함의 탐색
DESI의 주된 목적은 어두운 에너지를 연구하는 것이지만, 새롭게 공개된 데이터 세트는 더 넓은 연구 영역에 대한 가능성을 제공합니다. 이는 과학자들이 은하 형성, 블랙홀의 본질, 어두운 물질 및 우리 은하의 구조를 탐구하는 데 도움을 줄 수 있습니다.
버클리 연구소의 과학자인 스티븐 베일리는 “DR1은 우리가 표준 우주론 모델을 재고해야 할 수 있음을 시사하는 통찰력을 제공했다. 이러한 탁월한 데이터 세트는 다양한 개념을 탐색하고자 하는 다른 천문학자들에게도 매우 중요하며, 우리는 어떤 다양한 연구가 나타날지 기대하고 있다”고 전했습니다.
DESI 데이터 세트의 규모
DESI의 데이터는 국가 에너지 연구 과학 컴퓨터 센터(NERSC)에서 접근할 수 있습니다. 별 관찰자들은 상호작용 가능한 레거시 서베이 스카이 브라우저를 통해 연구 결과를 탐구할 수도 있습니다. 최신 데이터 공개는 DESI의 초기 데이터 릴리스에 비해 10배 증가했으며, 더 넓은 하늘 영역을 포함하고 2021년 5월부터 2022년 6월까지 수집된 데이터와 이전 검증 조사 데이터를 포함합니다.
가까운 별부터 수십억 광년 떨어진 은하까지, DESI는 우주의 타임라인을 110억 년 전으로 확장합니다. 이는 빛이 여행하는 데 걸리는 시간 때문입니다.
3D 매핑의 진전
현재의 270테라바이트 데이터 세트는 DESI의 예상 출력 중 일부만을 나타내지만, 수백만 개 은하에 대한 정확한 거리 측정을 제공하는 데 뛰어납니다. 이는 모든 이전 3D 조사 결과를 합친 것보다 더 많은 외계 물체 데이터를 포함합니다.
DESI는 첫 해에 가장 큰 스펙트로스코픽 적색편이 조사로 자리 잡았으며, 한 달 만에 백만 개 이상의 물체로부터 데이터를 수집하기도 했습니다. 2024년까지 연구자들은 우주의 가장 광범위한 3D 지도를 만들 계획입니다.
원거리 은하의 빛 관측
DESI는 5,000개의 광섬유 “눈”을 활용하여 먼 은하에서 빛을 수집합니다. 최적의 조건에서, 단 하루에 100,000개 이상의 은하로부터 데이터를 수집할 수 있습니다. 시에나 대학의 교수이자 DR1 공동 리더인 존 무스타카스는 “다양한 천체를 동시에 관측할 수 있는 DESI의 운영 능력은 유사 기기 중에서 비할 데 없는 수준”이라고 설명했습니다.
빛을 색 스펙트럼으로 분산시킴으로써, 연구자들은 우주의 팽창으로 인한 적색편이 정도를 평가할 수 있습니다. 이 분석은 거리 측정에 필수적이며, DESI가 3차원에서 우주 역사를 재구성하는 데 기여합니다.
신속한 데이터 처리 능력
매일 밤, DESI가 수집한 이미지는 NERSC의 슈퍼컴퓨터로 전송되어 그 데이터가 처리되고 연구자에게 결과를 전달하며, 전체 작업이 단하루 안에 완료됩니다. 이 세팅은 실시간 데이터 수집과 분석을 가능하게 하여 발견 속도를 높입니다.
“이번 릴리스를 위해 우리는 DESI를 가장 발전된 슈퍼컴퓨터인 펄머터에 최적화했다”고 NERSC의 다니엘 마르갈라는 전했으며, 이 슈퍼컴퓨터의 강력한 GPU는 이전 시스템보다 40배 빠른 속도로 데이터를 처리할 수 있어 처리 시간을 몇 개월에서 몇 주로 단축시킵니다. 매일 처리에도 불구하고 연구자들은 결과 개선을 위해 코드를 지속적으로 강화하고 있으며, 데이터 수집의 중요한 이정표 후에는 전체 데이터 세트를 재처리합니다. DR1의 전체 처리는 약 한 달 걸렸습니다.
무한한 연구 기회
현재 DESI는 50백만 개의 은하와 퀘이사 스펙트럼을 기록할 계획인 다섯 해의 임무 중 네 번째 해에 접어들었습니다. 이 데이터 세트가 특히 큰 망원경에 접근할 수 없는 전 세계 연구자들에게 도움이 되기를 희망합니다.
이번 릴리스와 함께 제공되는 문서는 DESI에 익숙하지 않은 과학자들이 데이터 세트의 내용을 더 잘 이해할 수 있도록 설계되었습니다. 버클리 연구소의 앤서니 크레민은 “우리는 이 데이터의 새로운 잠재적 용도를 지속적으로 발견하고 있으며, 더 넓은 커뮤니티가 이를 통해 창의적인 아이디어를 발휘하길 원한다”고 밝혔습니다. 우리 데이터와 외부 정보를 결합함으로써 무수히 많은 흥미로운 과학적 가능성이 열립니다.”
DESI 데이터에 접근하는 방법
DESI DR1 논문은 DESI 데이터 웹사이트에서 확인할 수 있으며, arXiv에 발표될 예정입니다. 이번 릴리스에 대한 동영상을 보려면 DESI 유튜브 채널을 확인하세요.
연구자들은 어두운 에너지 발견과 함께 최신 데이터 세트를 공유했으며, 이는 미국 물리학 회의의 글로벌 물리학 정상 회담에서 발표되었습니다. 이 행사는 캘리포니아 애너하임에서 열렸습니다.
이미지 제공: 루크 타야스/버클리 연구소 및 KPNO/NOIRLab/NSF/AURA