费米国家加速器实验室杰尔德·平森 科学家们已经开始操作暗能量分光镜检查仪，来创建一个超过3000万个星系和类星体的三维地图，这将有助于他们理解暗能量的本质
荣誉:玛丽莲·萨金特/劳伦斯·伯克利国家实验室 自2005年以来，科学家们一直在扫描夜空，以创建我们宇宙的三维地图，目的是揭示物理学中最大的谜团之一:暗能量和暗物质的性质和身份
随着暗能量光谱仪器的成功安装和测试，这一努力将获得巨大的升级
科学家最近在亚利桑那州的基特峰国家天文台安装了DESI
该装置有5000根光纤，每一根都是用来收集来自一个星系的光
DESI使科学家能够收集比以前调查多20倍的数据
之前在另一台望远镜上的仪器，重子振荡光谱测量仪器，要求合作者在大金属板上钻1000个洞，这些金属板以与夜空一小部分中已知星系的位置完全匹配的配置容纳纤维
每次科学家想要对新的星系成像时，必须钻一个新的板块，并用手插入纤维
有了DESI，研究人员已经将精确定位星系位置的繁重工作交给了一个由5000个机器人铅笔状试管组成的蜂巢
定位器有几微米的精度——大约是人类头发宽度的十分之一——并且能够自己移动聚焦到遥远的星系
他们拍的照片不是普通的照片
相反，科学家对星系发出的光的类型感兴趣
所有的星系都在运动，大部分是由于宇宙的膨胀而相互远离
那些远离我们的人发出的光被延伸到光谱的低频红色部分，就像救护车经过你身边时警报器发出的声波一样
科学家们可以利用这些红移信号来创建一个三维的宇宙地图，该地图可以追溯到110亿年前的早期
通过分析星系在空间和时间上的分布，科学家们可以推断出将星系聚集在一起的未知暗物质的性质，以及将它们分开的暗能量的性质
去年11月，研究人员完成了机器人定位器的第一轮测试
“我很高兴地看到，当我们打开仪器时，定位器移动到了我们告诉它们去的地方，”能源部费米实验室的科学家斯蒂芬·肯特说
“对于如此复杂的系统，你永远不知道在哪里会遇到问题
" 第二个里程碑是在一月份实现的，当时定位器同时准确指向2000多颗恒星
肯特说:“那是我们开始研究科学而不仅仅是工程的时刻。”
在这个测试阶段，研究人员实现了一个名为Platemaker的软件包，它是由肯特和费米实验室的科学家埃里克·尼尔森设计的
信用:费米国家加速器实验室 该软件是同时编排所有5000个机器人定位器运动的关键角色，特别是因为定位器有时会妨碍彼此
劳伦斯·伯克利国家实验室的工程师兼焦平面首席工程师约瑟夫·西尔伯说:“从一开始，作为仪器的设计决定，我们就允许机器人进入彼此的巡逻区域。”
“这意味着它们可以碰撞，但不应该
" 从那以后，肯特和他的团队一直在微调制版机中的代码，以提高定位器的定位精度
该软件引导机器人定位器进行多步定位星系的过程
首先，焦平面——一个固定定位器的大型金属结构——必须指向天空的正确部分
就像旧的航海者会利用恒星的位置来指引他们的方向一样，10个嵌入焦平面的高分辨率相机捕捉并分析来自恒星的光，这使得研究人员可以调整望远镜的方向
这些定位焦平面的运动必须非常精确，这样每根光纤才能从指定的星系接收到尽可能多的光线
即使稍微偏离目标，光纤也只会部分充满星系的光
但是当按照设计定位时，每一根光纤都将被其所在星系的光线完全充满，背景最小
一旦望远镜指向正确的方向，机器人定位器就开始一段复杂的机械华尔兹，凝视天空深处，探测太暗而人眼看不见的光源
它们的高精度让它们大部分时间都可以到达想要的星系，但是对于一些人来说，角度可能还是有点偏离
为了让他们走完剩下的路，德西在望远镜的主镜上安装了一个电荷耦合器件照相机，它可以观察焦平面
研究人员使用内置光源来照亮机器人定位器中嵌入的光纤
纤维将产生的小光点投射到电荷耦合器件照相机上，然后照相机将它们成像
制版软件根据以前调查的详细星图，将图像中纤维的位置与它们实际应该指向的位置进行比较
然后，软件会计算出每个定位器距离目标的距离，之后另一个系统会将它移向指定的星系
肯特说:“这是一个非常复杂的建模过程，我们花了几年时间才搞清楚。”
随着最艰巨的工作的完成，目前正在远程工作的研究人员计划在返回现场时完成软件测试
DESI计划运行总共五年，在此期间它将测量超过3000万个星系和类星体的红移——一种大质量黑洞
科学家可以利用这些信息来确定暗能量的浓度是否以及如何在我们宇宙的整个历史中发生变化
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