暗能量光譜儀（Dark Energy Spectroscopic Instrument，DESI）已提前完成原定宇宙三維地圖觀測任務，建構出目前規模最大、解析度最高的宇宙大尺度結構圖。這項成果為人類描繪宇宙過去約 110 億年的膨脹歷史，提供前所未有的精確度，並讓暗能量真實性成為可直接檢驗的科學問題。DESI 安裝在美國亞利桑那州基特峰國家天文台的 Mayall 4 米望遠鏡上，配備可同時觀測 5000 個天體光譜的系統，透過測量星系與類星體的紅移，重建宇宙的三維分佈。
提前超額完成觀測並揭示暗能量變遷
在五年巡天計劃中，DESI 進度遠超預期，前三年已完成約 1500 萬個天體觀測，數據量遠原定目標。這讓天文學家得以首次呈現由引力作用形成的絲狀結構與巨大空洞，將過去的平面星空圖，真實轉變為可量測距離與時空演化的立體宇宙結構。這種基於大規模統計的方法，讓科學家能比較不同宇宙時期星系的團簇程度，從而反推暗能量對宇宙膨脹速率的影響。目前公布的早期結果顯示，暗能量並非一成不變的「宇宙學常數」，而是會隨時空演化變化的物理量，這一發現引發廣泛關注。
若這一結論在完整五年數據上獲得確認，將意味現行標準宇宙學模型需修訂，甚至迫使物理學界重新檢視對基本定律的理解。 截至目前，DESI 已測量的星系與類星體數量，約為過去所有相關觀測總和的六倍，計劃最終將累積超過 4700 萬個星系與類星體，以及約 2000 萬恆星。憑藉前所未有的統計精度，測量宇宙在不同時期的膨脹速率與星系分佈差異，從而檢驗暗能量是否隨時間發生變化。
根據目前示意圖，DESI 五年巡天建構的宇宙地圖之一，展示了銀河系盤面上星系與類星體的空間分佈；在放大區域中，可清晰辨識宇宙大尺度結構的細節。扇形圖的中心代表地球，中央黑色區域即銀河系本體的遮蔽，導致這些方向上難以觀測到更遙遠天體。圖中最遙遠星系的光線，在抵達地球前，已在宇宙中傳播約 110 億年，讓天文學家得以「回望」宇宙的過去。 DESI 的觀測並未就此結束，計劃將持續進行至 2028 年，覆蓋的天空範圍預計擴展至約 40%，納入更靠近銀河盤面以及南天區等觀測項目較為艱難的區域。
研究團隊還將重複觀測既有區域，重點針對更遙遠、亮度更微弱的發光紅色星系，以建構密度更高、解析度更精細的宇宙三維地圖。與此同時，關於矮星系與恆星潮的研究，也有望進一步深化人類對暗物質空間分佈的認知。官方指出，隨著完整觀測資料持續釋出，DESI 所做的，並非僅是「完成一張地圖」。這些高精度數據將為宇宙的歷史與未來建立一套可精確檢驗的觀測基準，讓關於宇宙是否持續加速膨脹、暗能量是否隨時空變化、宇宙最終命運為何等關鍵問題，從理論推演走向可觀測、可驗證的實證科學階段。
本次結果相關背景說明與技術細節，亦可在美國國家光學紅外天文研究實驗室（NOIRLab）發表的最新新聞資料中進一步查閱。
