Im August 2026 erhielt die astronomische Gemeinschaft Zugang zu einem beispiellosen wissenschaftlichen Instrument – der detailliertesten Farbkarte des Nachthimmels in der Geschichte der Menschheit. Dieser digitale Atlas, der im Rahmen der DESI-Kollaboration (Dark Energy Spectroscopic Instrument) erstellt wurde, umfasst etwa 75 % der Himmelskugel und enthält Daten zu fast 4 Milliarden kosmischen Objekten. Die aus 5,6 Billionen Pixeln bestehende Karte eröffnet eine neue Ära in der Erforschung der Struktur des Universums und ermöglicht die Untersuchung von Objekten, die sich hinter dichten Wolken kosmischen Staubs befinden, im sichtbaren und nahen Infrarotbereich.

Technologischer Durchbruch: Von 263.000 Aufnahmen zu einer einzigen Panoramaansicht

Die Erstellung dieses riesigen Bildes wurde durch die Zusammenführung von Daten aus mehreren groß angelegten Durchmusterungen ermöglicht. Die Grundlage des Projekts bildeten die Ergebnisse der fünfjährigen DESI-Durchmusterung sowie Daten der Dark Energy Camera Legacy Survey (DECaLS), der Mayall z-band Legacy Survey (MzLS) und der Beijing-Arizona Sky Survey (BASS). Hinzu kamen mehrjährige Infrarotbeobachtungen des Weltraumteleskops WISE der NASA. Um ein einheitliches Bild zu erstellen, verarbeitete ein Team von Astronomen 263.407 einzelne Belichtungen, die über 2.285 Nächte hinweg gesammelt wurden. Jeder Bildausschnitt erforderte eine komplexe Kalibrierung unter Berücksichtigung atmosphärischer Bedingungen, der Eigenschaften der Teleskope und der Empfindlichkeit der Kameras.

Supercomputer-Leistung und die Rolle der künstlichen Intelligenz

Die Verarbeitung dieses enormen Datenvolumens erforderte den Einsatz des Supercomputers Perlmutter im National Energy Research Scientific Computing Center (NERSC) des Lawrence Berkeley National Laboratory. Die Entwicklung der Software zur Zusammenführung der Bilder dauerte ein Jahr, während die eigentliche Verarbeitung des gesamten Datensatzes acht Wochen in Anspruch nahm. Mehr als 160 Wissenschaftler waren an der Datensammlung beteiligt, und die endgültige Aufbereitung des Datensatzes wurde von einem Team von 20 Spezialisten durchgeführt. Das Ergebnis ist nicht nur ein Foto, sondern ein komplexer Katalog, in dem für jede Quelle die Position und Helligkeit in mehreren Spektralbereichen festgehalten sind.

Die Suche nach dunkler Energie und die Zukunft der Astronomie

Hauptziel des Projekts bleibt die Aufklärung der Natur der dunklen Energie. Die Karte dient als „Eingabekatalog“ für das spektroskopische Instrument DESI: Sie zeigt, wo sich Galaxien befinden, woraufhin DESI ihre Rotverschiebung bestimmt und so zu den beiden Himmelskoordinaten eine dritte – die Entfernung – hinzufügt. Dies ermöglicht die Erstellung einer dreidimensionalen Karte der großräumigen Struktur des Universums. Die Daten werden bereits genutzt, um seltene Phänomene wie Supernovae und Gravitationslinsen zu finden. Darüber hinaus wird dieser Datensatz als wichtige Trainingsbasis für Systeme künstlicher Intelligenz betrachtet, die in Zukunft Petabyte-Archive des Rubin-Observatoriums und des Weltraumteleskops „Roman“ analysieren werden.

Widersprüchliche Daten

Während die technische Seite des Projekts unbestritten ist, lösen die auf den DESI-Daten basierenden wissenschaftlichen Schlussfolgerungen hitzige Debatten in der wissenschaftlichen Gemeinschaft aus. Einerseits bestätigen mehr als 1.800 veröffentlichte Arbeiten die hohe Präzision des Instruments. Andererseits haben die DESI-Daten bereits Zweifel an der Konstanz der dunklen Energie während der gesamten Evolution des Universums geweckt. Sollten sich diese Hypothesen bestätigen, könnte dies das Standardmodell der Kosmologie grundlegend verändern. Die nächste Veröffentlichung der DESI-Durchmusterung, die Klarheit über diese Widersprüche schaffen soll, ist für das erste Halbjahr 2027 geplant.