清華大學參與國際暗能量光譜儀計畫 　繪製宇宙3D地圖

記者鄧君／新竹報導

清華大學天文所助理教授安德魯·古柏（Andrew Cooper），參與一項集結全球超過70個研究機構、數百位科學家及工程師的DESI（Dark Energy Spectroscopic Instrument）暗能量光譜儀計畫，與國際同步公布自2021年觀測至今的第一批共200萬筆天體光譜，免費提供全球天文學家使用與探索。

「這就像繪製出宇宙的3D地圖。」古柏比喻，而且只要點進圖上的一顆恆星，就可以看到它的組成成分與移動方式，科學家們也能根據這張地圖推算出恆星之間的距離。

這項史上最大的星系光譜觀測計畫由美國勞倫斯柏克萊國家實驗室（LBNL）主導，並由美國能源部科學辦公室資助，預計2025年將能觀測到超過4千萬個星系、1千萬顆恆星，包含銀河系中的恆星、遙遠的星系、及超大質量黑洞，繪製出有史以來最大、最詳盡的宇宙3D地圖。

古柏表示，過去30年來，天文學家發現宇宙正在加速膨脹，卻無法用已知的物理學來解釋這個現象，只好將這股神秘力量稱為「暗能量」（Dark Energy）。為了解暗能量，跨國研究團隊耗時10年，聯手在美國亞利桑那州打造「暗能量光譜儀」，並從2021年起展開觀測。

古柏說，暗能量光譜儀的前端是由5千個獨立的光纖「眼睛」所組成，每個光纖各由一個小型機器人所控制，能同時透過望遠鏡觀測、捕捉光波；尾端則佈滿感測器，就像裝置的「大腦」，能處理蒐集到的光譜資訊。它具有強大的觀測和分析能力，同時可觀測數千個星系，並以極高的效率輸出高品質的天體光譜。掌握這些光譜能幫助天文學家推算出天體的溫度、質量、表面密度、表面重力強度、金屬含量、朝向或遠離我們的速度等資訊。這些龐大且完整的資料有助於科學家了解宇宙的歷史，並探究宇宙加速膨脹的原因。

在這項大型的跨國天文計畫中，古柏是其中「銀河系巡天計畫」（DESI Milky Way）團隊的兩位負責人之一，該團隊由30多位跨國天文學家組成，主要分析銀河系的恆星光譜。團隊這次公開約50萬顆恆星的資料，研究成果也發表在《天文物理期刊》（Astrophysical Journal）。

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