5,6 трлн пікселів: вчені відкрили найбільшу 2D-карту Всесвіту

Карта Всесвіту, яку можна відкрити у браузері

Зазвичай словосполучення «карта Всесвіту» звучить як щось, доступне лише великим обсерваторіям і суперкомп’ютерам. Але новий реліз DESI Legacy Imaging Surveys можна відкрити у звичайному браузері: наближати далекі ділянки неба, переходити до відомих об’єктів і буквально блукати серед галактик, як у дуже незвичному Google Maps.

Команда Legacy Surveys опублікувала найбільшу на сьогодні двовимірну кольорову карту Всесвіту у видимому та ближньому інфрачервоному діапазонах. Її роздільна здатність становить 5,6 трлн пікселів, а каталог містить майже 4 млрд небесних об’єктів — переважно зірок і галактик, але також астероїдів, активних ядер галактик та інших джерел світла.

Що означає «2D-карта Всесвіту»

Це не тривимірна модель космосу, де кожна галактика вже стоїть на точній відстані від Землі. Legacy Surveys передусім створює дуже глибоку фотографічну карту неба: вона показує, де об’єкт розташований на небесній сфері та наскільки яскравим він виглядає у різних діапазонах.

Саме тому така карта є фундаментом для наступного кроку. Спектроскопічний інструмент DESI вибирає галактики й квазари з цієї 2D-основи, вимірює їхні спектри та червоне зміщення. За цими даними астрономи оцінюють відстані й переводять пласку картину неба у тривимірну структуру Всесвіту.

13 років роботи — і 263 407 експозицій

Фінальна карта не була зроблена одним телескопом чи однією камерою. Вона об’єднує 263 407 телескопічних експозицій із трьох великих наземних оглядів: Dark Energy Camera Legacy Survey у Чилі, Mayall z-band Legacy Survey в Аризоні та Beijing-Arizona Sky Survey. До них додали багаторічні дані інфрачервоної місії NASA WISE та інші відкриті набори спостережень.

Знімки збиралися за різних погодних умов, з різною прозорістю атмосфери, положенням телескопів і якістю зображення. Загалом у проєкт увійшли дані, отримані протягом 2 285 ночей. Понад 160 науковців брали участь у зборі даних, а фінальний набір підготувала команда з 20 дослідників.

Чому карта покриває приблизно 75% неба

У релізі йдеться приблизно про три чверті неба у видимому та ближньому інфрачервоному світлі. Це не означає, що решта Всесвіту «невідома». Значна частина пропущеної області лежить поблизу площини нашого Чумацького Шляху, де щільні поля зірок і міжзоряний пил ускладнюють огляд далекого позагалактичного Всесвіту.

Для завдань DESI важливо було отримати максимально чисту карту областей, де можна надійно знаходити далекі галактики та квазари. Тому логіка огляду не в тому, щоб просто зафарбувати кожну точку неба, а в тому, щоб створити надзвичайно корисну наукову основу для вимірювання структури космосу.

Як сотні тисяч знімків стали однією картою

З’єднати таку кількість спостережень — окрема інженерна задача. Кожна експозиція має власні умови: атмосферу, шум, калібрування, оптику й геометрію. Команді знадобився приблизно рік, щоб розробити програмний код для фінальної обробки.

Після цього всі зображення оброблялися на суперкомп’ютері Perlmutter у National Energy Research Scientific Computing Center при Berkeley Lab. Фінальний обчислювальний прогін тривав близько восьми тижнів. Результат — не просто красива панорама, а стандартизований науковий каталог, з яким можуть працювати інші дослідники.

Навіщо DESI спочатку потрібна була саме фотографічна карта

DESI має тисячі роботизованих оптичних волокон і може одночасно збирати спектри великої кількості об’єктів. Але інструменту спочатку потрібно знати, куди дивитися. Legacy Surveys фактично став для нього каталогом цілей: спочатку фотографія знаходить галактику, потім DESI аналізує її світло і визначає відстань.

У квітні 2026 року DESI завершив початкову п’ятирічну програму раніше запланованого терміну, уже вимірявши понад 47 млн галактик і квазарів. Тепер спостереження продовжуються, а нова 2D-карта розширює запас об’єктів, які інструмент зможе досліджувати далі.

Це не лише інструмент для професійних астрономів

Одна з найпривабливіших деталей проєкту — його відкритість. Legacy Survey Sky Viewer доступний без спеціального акаунта: можна шукати відомі об’єкти, змінювати масштаб і переглядати ділянки неба. У карті є, наприклад, спіральна галактика Messier 96 приблизно за 35 млн світлових років від Землі та група галактик, відома як Copeland Septet.

Попередні версії Legacy Surveys уже згадувалися більш ніж у 1 800 наукових роботах. Дослідники використовують ці дані для пошуку гравітаційних лінз, наднових, рідкісних галактик та інших явищ. Водночас карта відкрита і для citizen science — коли цікаві об’єкти знаходять не лише професійні команди, а й ентузіасти.

Велика карта ще й стане навчальним полігоном для AI

Berkeley Lab окремо зазначає, що Legacy Surveys може використовуватися для навчання систем штучного інтелекту, які аналізуватимуть петабайти майбутніх астрономічних даних. Це особливо важливо перед епохою нових обсерваторій, де потік зображень зростатиме настільки швидко, що ручний аналіз кожного об’єкта стане неможливим.

Карта також буде еталонною базою для порівняння зі спостереженнями Vera C. Rubin Observatory та майбутнього космічного телескопа Nancy Grace Roman. Тобто 5,6 трлн пікселів — це не фінальна «фотографія Всесвіту», а величезний фундамент, на якому будуватимуться нові карти, каталоги та відкриття.

Мабуть, найкраща частина — її можна дослідити самому

Наукові цифри тут вражають, але сам формат робить проєкт особливим: результат 13 років роботи сотень людей можна відкрити на звичайному екрані й почати рухатися від однієї галактики до іншої. Масштаб змінюється — і те, що спочатку виглядає як кілька світлих крапок, розкривається у складну структуру з мільярдів об’єктів.

Саме в цьому Legacy Surveys добре показує, якою стає сучасна наука: телескопи збирають дані, суперкомп’ютери перетворюють їх на єдину систему, а результат відкривається не лише лабораторіям, а всім, кому цікаво подивитися трохи далі за власне небо.

↗