暗能量光譜儀(Dark Energy Spectroscopic Instrument, DESI)已完成原定宇宙三維地圖的觀測任務,建立目前規模最大、解析度最高的宇宙結構圖。這項為期五年的巡天不僅提前達標,資料量也遠超預期,使天文學家得以以前所未有的精度描繪宇宙大尺度結構,並追蹤過去約110億年間宇宙膨脹的歷程。更關鍵的是,這批資料已開始動搖「暗能量為常數」的傳統假設,讓宇宙是否持續加速膨脹、甚至最終命運如何,成為可以被直接檢驗的科學問題。
DESI 安裝於美國亞利桑那州基特峰國家天文臺的梅奧爾4公尺望遠鏡上,搭載可同時觀測5000個天體光譜的系統,透過量測星系與類星體的紅移來重建三維宇宙分布。前三年的觀測已涵蓋約1500萬個天體,清楚呈現由重力作用形成的絲狀結構與空洞分布,使宇宙資料不再只是平面投影,而是可量測距離與時間演化的立體結構。這種以大規模統計方式描繪宇宙的方法,讓科學家能直接比較不同時期星系的聚集程度,進而推回暗能量對宇宙擴張速率的影響。
最引人關注的是,DESI 早期資料顯示暗能量可能隨時間演變,而非固定不變的「宇宙學常數」。這樣的結果若被完整五年資料證實,將意味著現有宇宙學模型需要修正,甚至可能牽動對基本物理定律的重新理解。目前 DESI 已測量的星系與類星體數量達到過去所有觀測總和的六倍,最終累積超過4700萬個星系與類星體,以及約2000萬顆恆星,提供前所未有的統計精度,使宇宙在不同時期的膨脹速率與星系分布差異得以被量測,進而檢驗暗能量是否隨時間改變。
DESI 的觀測仍將持續至2028年,進一步將天空覆蓋範圍擴展至約40%,並納入更靠近銀河盤面與南天區等觀測條件較困難的區域。同時,研究團隊也將重複觀測既有區域,鎖定更遙遠且更微弱的發光紅色星系,以建立更高密度的宇宙地圖。此外,對矮星系與恆星流的研究,也有望深化對暗物質分布的理解。隨著完整資料逐步釋出,DESI 不僅是在「完成一張地圖」,更是在為宇宙的歷史與未來,建立一套可以精確檢驗的觀測基準。




