Lo strumento spettroscopico per l’energia oscura (DESI) ha completato la sua missione quinquennale mappando oltre 47 milioni di galassie e quasar e creando la più grande mappa 3D ad alta risoluzione del nostro universo fino ad oggi
Ieri sera, i 5.000 occhi in fibra ottica dello strumento spettroscopico per l’energia oscura (DESI) si sono orientati verso una porzione di cielo vicino all’Orsa Minore. All’incirca ogni 20 minuti, si sono agganciati a lontani punti luminosi, raccogliendo fotoni che avevano viaggiato verso la Terra per miliardi di anni. Al sorgere del sole, i collaboratori hanno celebrato il raggiungimento di un traguardo fondamentale: aver mappato con successo l’intera area originariamente prevista nella mappa dell’universo del DESI.
La ricerca quinquennale, conclusa in anticipo rispetto ai tempi previsti e con una quantità di dati di gran lunga superiore alle aspettative, ha prodotto la più grande mappa 3D ad alta risoluzione dell’universo mai realizzata. I ricercatori utilizzano questa mappa per studiare l’energia oscura, l’ingrediente fondamentale che costituisce circa il 70% del nostro universo e che ne sta guidando l’espansione accelerata. Confrontando la distribuzione delle galassie nel passato con quella attuale, i ricercatori hanno ricostruito l’influenza dell’energia oscura nel corso di 11 miliardi di anni di storia cosmica.
Risultati sorprendenti, ottenuti utilizzando i dati dei primi tre anni di DESI, hanno suggerito che l’energia oscura, un tempo considerata una “costante cosmologica”, potrebbe evolversi nel tempo. Con l’insieme completo dei dati relativi ai primi cinque anni, i ricercatori avranno a disposizione molte più informazioni per verificare se questo indizio si affievolisce o si rafforza. Se confermato, rappresenterebbe un cambiamento epocale nel nostro modo di concepire l’universo e il suo potenziale destino, che dipende dall’equilibrio tra materia ed energia oscura.
La ricerca di DESI per comprendere l’energia oscura è un’impresa globale. L’esperimento internazionale riunisce le competenze di oltre 900 ricercatori (tra cui 300 dottorandi) provenienti da più di 70 istituzioni. Il progetto è gestito dal Lawrence Berkeley National Laboratory ( Berkeley Lab ) del Dipartimento dell’Energia, e lo strumento è stato costruito e viene gestito con finanziamenti dell’Ufficio della Scienza del Dipartimento dell’Energia. DESI è installato sul telescopio Nicholas U. Mayall da 4 metri della National Science Foundation (NSF) presso il Kitt Peak National Observatory (NSF NOIRLab) in Arizona.
“L’indagine quinquennale del DESI ha avuto un successo straordinario”, ha dichiarato Michael Levi, direttore del DESI e scienziato del Berkeley Lab. “Lo strumento ha funzionato meglio del previsto. I risultati sono stati incredibilmente entusiasmanti. E le dimensioni e la portata della mappa, così come la velocità con cui siamo riusciti a realizzarla, sono fenomenali. Festeggeremo il completamento dell’indagine iniziale e poi inizieremo il lavoro di analisi dei dati, perché siamo tutti curiosi di scoprire quali nuove sorprese ci attendono.”
DESI ha ora misurato dati cosmologici per un numero di galassie e quasar sei volte superiore a quello di tutte le misurazioni precedenti messe insieme. La collaborazione inizierà immediatamente l’elaborazione del set di dati completato, e i primi risultati sull’energia oscura derivanti dall’intera indagine quinquennale di DESI sono attesi per il 2027. Nel frattempo, gli scienziati di DESI continuano ad analizzare i dati dei primi tre anni dell’indagine, affinando le misurazioni dell’energia oscura e producendo ulteriori risultati sulla struttura e l’evoluzione dell’universo, con diverse pubblicazioni previste entro la fine dell’anno.
“Lo strumento spettroscopico per l’energia oscura (DESI) ha davvero superato ogni aspettativa, fornendo una mappa 3D dell’universo senza precedenti che rivoluzionerà la nostra comprensione dell’energia oscura”, ha affermato Kathy Turner, responsabile del programma Cosmic Frontier presso l’Ufficio di Fisica delle Alte Energie del Dipartimento dell’Energia.
“Fin dall’inizio, abbiamo immaginato un progetto che avrebbe spinto i confini della cosmologia, e vederlo giungere a un completamento così spettacolare per la sua indagine iniziale, in anticipo sui tempi previsti e con dati così ricchi, è incredibilmente gratificante. La dedizione e l’ingegno dell’intera collaborazione DESI hanno reso possibile questa scienza all’avanguardia, e sono immensamente orgogliosa dei risultati rivoluzionari che stiamo già vedendo e delle scoperte che ci attendono mentre continuiamo a esplorare i misteri del nostro cosmo.”
Una macchina osservatrice
DESI ha iniziato a raccogliere dati nel maggio 2021. Da allora, lo strumento ha ampiamente superato gli obiettivi originali della collaborazione. Il piano prevedeva di catturare la luce di 34 milioni di galassie e quasar nel corso dei cinque anni di osservazione del cielo. DESI ha invece osservato più di 47 milioni di galassie e quasar e 20 milioni di stelle.
Il successo del progetto è ancora più impressionante se si considerano le numerose difficoltà incontrate. DESI è una macchina complessa con migliaia di componenti da manutenere. Nel 2020, i test finali dello strumento sono stati interrotti dalla pandemia di COVID-19. Nel 2022, l’incendio di Contreras ha devastato Kitt Peak ma, grazie all’impegno dei vigili del fuoco e del personale, non ha danneggiato il telescopio. Le operazioni di recupero sono state rallentate dai monsoni e dalle frane.
“DESI è un sistema complesso ma straordinariamente robusto, ed è stato davvero gratificante vederlo prendere forma e funzionare così bene per un periodo così lungo”, ha affermato Connie Rockosi, co-responsabile scientifica dello strumento DESI e professoressa presso l’UC Santa Cruz e gli UC Observatories. “Abbiamo imparato a conoscere lo strumento in cinque anni e ne conosciamo a fondo la personalità e il comportamento. Questo è importante perché l’efficienza dello strumento è il motivo per cui siamo arrivati alla fine della campagna di osservazione originale di DESI, con dati così preziosi e una tale mole di risultati scientifici”.
Per mappare gli oggetti, i ricercatori utilizzano un software appositamente progettato per ottimizzare le osservazioni DESI e decidere dove puntare il telescopio. Posizionatori robotici allineano con precisione le fibre ottiche con un’accuratezza di 10 micron, ovvero meno dello spessore di un capello. Dieci spettrografi misurano e scompongono la luce nei suoi singoli colori per determinare la posizione, la velocità e la composizione chimica di ciascun oggetto.
Ogni notte, circa 80 gigabyte di dati vengono trasmessi attraverso ESnet, la rete scientifica ad alta velocità del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti (DOE), ai supercomputer del National Energy Research Scientific Computing Center (NERSC) del Berkeley Lab. L’elaborazione iniziale consente ai ricercatori di effettuare un controllo di qualità e apportare le modifiche necessarie per la notte di osservazioni successiva.
I collaboratori del progetto hanno trovato il modo di rendere DESI più efficiente. Gli sforzi hanno spaziato dalle operazioni del telescopio, alle modifiche all’hardware dello strumento, agli aggiornamenti del software, ai protocolli di osservazione, ai metodi per ridurre la quantità di dati e altro ancora.
“C’è stato un monitoraggio e un intervento costanti per far sì che tutto funzionasse alla perfezione”, ha affermato Adam Myers, co-responsabile delle attività di rilevamento del DESI e professore all’Università del Wyoming. “E il team del DESI è straordinario. Questo enorme gruppo di persone ha lavorato per capire se fosse possibile risparmiare l’uno, il due o il tre percento nella propria area specifica, e quando si sommano tutti i risultati, si ottengono questi incredibili miglioramenti in termini di efficienza.”
DESI è progettato per effettuare diversi passaggi sovrapposti del cielo al fine di osservarne l’intera superficie (e talvolta ripetere le osservazioni di oggetti deboli). L’indagine si è rivelata così efficiente che il team ha completato un ulteriore passaggio sul cielo per la “indagine in orario luminoso”, che viene effettuata quando la luce riflessa dalla luna ostacola l’osservazione di oggetti deboli e distanti.
Complessivamente, DESI ha effettuato cinque passaggi durante l’indagine in orario luminoso e sette durante l’indagine in orario notturno, coprendo circa due terzi del cielo notturno settentrionale.
Il cielo è il limite
DESI proseguirà le osservazioni fino al 2028 e amplierà la sua mappa di circa il 20%, passando da 14.000 a 17.000 gradi quadrati. (Per confronto, la Luna copre circa 0,2 gradi quadrati e l’intero cielo oltre 41.000 gradi quadrati).
La mappa estesa coprirà parti del cielo più difficili da osservare: aree più vicine al piano della Via Lattea, dove le stelle vicine e luminose possono rendere più difficile la visione di oggetti più distanti, o più a sud, dove il telescopio deve tenere conto dello spessore maggiore dell’atmosfera terrestre da osservare.
L’esperimento prevede anche di riesaminare l’area già mappata per raccogliere dati da un nuovo insieme di galassie: le “galassie rosse luminose“, più distanti e deboli. Queste forniranno una mappa ancora più densa e dettagliata delle regioni già coperte da DESI, offrendo ai ricercatori un quadro più chiaro della storia dell’universo.
I ricercatori studieranno anche le galassie nane vicine e i flussi stellari, fasce di stelle strappate da galassie più piccole dalla gravità della Via Lattea. L’obiettivo è comprendere meglio la materia oscura, la forma invisibile di materia che costituisce la maggior parte della massa dell’universo ma che non è mai stata rilevata direttamente.
La mappatura estesa è già in corso. Quando è diventato chiaro che DESI avrebbe operato oltre il piano di rilevamento originale, i ricercatori hanno iniziato a integrare le nuove osservazioni con il rilevamento DESI in corso per ottimizzare l’utilizzo del tempo di utilizzo del telescopio ed evitare che lo strumento rimanesse inattivo.
“Abbiamo costruito un’apparecchiatura straordinaria che ha soddisfatto e persino superato tutte le nostre aspettative”, ha affermato Levi. “Ora ci stiamo spingendo oltre il nostro piano iniziale. Non sappiamo cosa troveremo, ma pensiamo che sarà molto emozionante.”
DESI è supportato dall’Ufficio della Scienza del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti (DOE) e dal National Energy Research Scientific Computing Center, una struttura nazionale per utenti dell’Ufficio della Scienza del DOE. Ulteriore supporto per DESI è fornito dalla National Science Foundation degli Stati Uniti; dallo Science and Technology Facilities Council del Regno Unito; dalla Gordon and Betty Moore Foundation; dalla Heising-Simons Foundation; dalla Commissione francese per le energie alternative e l’energia atomica (CEA); dal Segretariato per la Scienza, le Discipline Umanistiche, la Tecnologia e l’Innovazione (SECIHTI) del Messico; dal Ministero della Scienza e dell’Innovazione della Spagna; e dalle istituzioni membri di DESI.
La collaborazione DESI è onorata di aver ottenuto il permesso di condurre ricerche scientifiche su I’oligam Du’ag (Kitt Peak), una montagna di particolare importanza per la Nazione Tohono O’odham.
Fonte: BERKELEY LAB – articolo di Lauren Biron del 15 aprile 2026
Michelangelo Moles laureato magistrale in Corporate Communication e Media è specializzato nei temi della space economy e della blue economy, con particolare attenzione agli aspetti legati all’innovazione, alla comunicazione strategica e alla divulgazione dei nuovi modelli economici connessi al mare e allo spazio.
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