繪製宇宙地圖！台大、清大參與DESI計畫

[NOWnews今日新聞]為了解宇宙中的暗能量（Dark Energy），全球超過70個研究機構、數百名科學家和工程師，參與DESI（Dark Energy Spectroscopic Instrument）暗能量光譜儀計畫，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，昨（14）日公布觀測至今的第一批共200萬筆天體光譜，供全世界天文學家自由探索，我國台大和清大各有1個學者參與了此項計畫。

「這就像繪製出宇宙的3D地圖。」清華大學天文所助理教授安德魯·古柏（Andrew Cooper）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。

清大指出，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。

古柏說明，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。

他提到，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。團隊這次公開了約50萬顆恆星的資料，研究成果也發表在《天文物理期刊》（Astrophysical Journal）。

古柏說，銀河系的引力主要來自一些看不見的暗物質，團隊若能取得銀河系內大量恆星的光譜，並得出恆星在銀河系各個位置移動的速度，加上金屬成份等訊息，就能繪製出屬於銀河系的3D地圖，藉此尋找暗物質的蹤跡。

清大指出，來自英國的古柏專研天文物理及星系考古學，2019年獲選教育部玉山青年學者，展開在清華大學天文所的研究與教學。他的專長正是台灣天文學界較少見的數值模擬星系形成技術。由古柏領軍的清華「銀河系考古團隊」投入暗能量光譜儀計畫約4年，他們就像是宇宙考古調查員，要揭開星系在130億年的宇宙歷史中演化之謎；古柏所帶領的清大團隊成員，包括印度籍的天文所博士生娜玫達（Namitha），以及博士生廖俐雯和物理系大三生蒲思云。

我國還有另一名玉山青年學者、台大天文物理研究所助理教授藍鼎文參與DESI計畫，他統籌數十位科學家所組成的團隊，負責檢驗暗能量光譜儀量測出的光譜數據品質是否達標，結果顯示，準確率超過99%。

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