一架45年历史的望远镜将进行高科技升级，使其能够寻找天文学中最令人困惑的问题的答案，包括暗能量的存在，这是一种假想的无形力量，可能会推动天文学的扩张。宇宙
亚利桑那州的Nicholas U. Mayall望远镜本周早些时候关闭，准备安装一个9吨重的装置，该装置将配备5,000个铅笔尺寸的机器人，用于远处星系的光纤传感器。
每隔20分钟，旋转的机器人将重新定位，以允许仪器 - 称为暗能量光谱仪器(DESI) - 捕获天空的新部分。然后，十种极其强大的称为光谱仪的仪器将分析来自传感器捕获的远处物体的光，并创建迄今为止最大和最详细的宇宙三维地图。
“我们从2010年开始对该仪器进行概念设计，”加州大学劳伦斯伯克利实验室工作的DESI项目工程师Joseph Silber 在一份声明中说。“这是基于在Baryon振荡光谱测量(BOSS)仪器上完成的科学研究。但它都是通过机器人而不是手动完成的。”
位于新墨西哥州Apache Point天文台的BOSS仪器具有1,000根光纤，可以探测来自最暗和最遥远星系的光信号。对于DESI，工程师使用的纤维数量是其数量的五倍。BOSS研究人员必须使用带有精心钻孔的金属板将光纤导向目标。对于他们想要成像的天空的每一部分，工程师需要创建新的板并将它们安装到望远镜上。研究人员说，在DESI的情况下，机器人将完成所有的艰苦工作，大大提高了扫描的速度。
“有5000个单独的机器人，每个机器人驱动一根光纤，”西尔伯告诉Live Science。“然后光纤在望远镜下方约50米(约164英尺)处被送到一个单独的房间，在那里安装了这些非常大而灵敏的光谱仪器。”
通过测量来自遥远星系(或任何天体)的光的波长如何变化，研究人员将能够确定它们的距离以及星系移动的速度。当一个物体离开我们时，它的光线会向光谱的红色部分(更长的波长)移动，这就是它被称为红移的原因。
地图的规模和复杂性将帮助科学家了解暗能量和重力在整个宇宙演化过程中的竞争情况。暗能量是未经证实的力量，它与重力竞争并导致宇宙的加速膨胀。据估计，暗能量占宇宙总能量的68%。
该仪器的灵敏度将使天文学家能够看到太远的星系，以至于他们的光线传播到地球数十亿年。研究人员表示，通过观察光线到达它需要多长时间，这种仪器将让他们能够看到110亿年前的光。
哈佛大学的DESI Collaboration联合发言人丹尼尔爱森斯坦说：“我们了解看不见的宇宙的主要方式之一是它对星系聚类的微妙影响。” “DESI的新地图将在我们的宇宙学研究中提供一种精确的新灵敏度。”
在计划运行五年的过程中，DESI将测量大约3000万个星系和类星体的速度 - 超大质量黑洞被一圈轨道物质包围，根据费米国家加速器天体物理学系领导的DESI项目科学家Brenna Flaugher说实验室。
“我们可以一次测量5000个星系的速度，而不是一次一个，”她说。
该仪器是71个研究机构之间的合作，其数据量将比其前身BOSS多10倍。
“该项目完全是为了产生大量数据，”能源部劳伦斯伯克利国家实验室(伯克利实验室)的DESI主任迈克尔·列维说道，该项目负责该项目。研究人员将使用这些数据进行宇宙的计算机模拟。
Silber和他的团队已经生产了3000个定位机器人并将它们安装到楔形花瓣中，这些花瓣将嵌入仪器的焦平面。DESI的六个镜头目前正在伦敦大学学院接受最终治疗，并将于今年春季运往美国，以便开始安装组件。