可能這是天文史上成本最高的不務(wù)正業(yè)了，一個寄予厚望暗能量探測計劃，但啥子暗能量都沒發(fā)現(xiàn)，卻在繪制的南半球天區(qū)中發(fā)現(xiàn)了數(shù)百顆隱藏在太陽系邊陲地帶的小行星，不得不說這實在高明！
暗能量巡天（The Dark Energy Survey，縮寫DES）是在可見光、紅外波段巡天，以此為依據(jù)觀測宇宙膨脹的研究項目，始于2012年，觀測設(shè)備包括智利托洛洛山天文臺的4米布蘭科望遠鏡，項目自2013年開始到2018年為止，觀測了南半球超過5000平方度的天空，取得了海量的天文數(shù)據(jù)。
關(guān)于暗能量的發(fā)現(xiàn)
1998年，兩個研究遙遠星系Ia型超新星紅移的科學(xué)團隊發(fā)現(xiàn)宇宙正在超過此前觀測到的速度在膨脹，這是繼勒梅特和哈勃以來最偉大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一，也讓三位科學(xué)家獲得了2011年的諾貝爾物理獎。
Ia型超新星是白矮星吞噬伴星物質(zhì)后爆發(fā)的一種超新星，它的爆發(fā)時質(zhì)量固定為錢德拉塞卡極限，也就是1.44倍太陽質(zhì)量，爆發(fā)時釋放的能量相對固定，所以它能被拿來作為標準燭光，而兩個科學(xué)團隊發(fā)現(xiàn)Ia型超新星的異常紅移，不是宇宙學(xué)模型有問題就是宇宙正在加速膨脹！
事實證明是后者，那么是什么原因造成了宇宙正在加速膨脹呢？而且造成宇宙加速膨脹的這種物質(zhì)非常有特性：
首先它看不見
其次是會產(chǎn)生斥力
最后它在宇宙中均勻分布，不會聚集成團
邁克爾·特納將為此提出了暗能量（dark energy）的概念，根據(jù)2001年6月30日發(fā)射的威爾金森微波各向異性探測器（WMAP）衛(wèi)星七年的觀測，發(fā)現(xiàn)宇宙中有72.8%的暗能量，22.7%的暗物質(zhì)，4.5%是顯物質(zhì)。
而2013年普朗克衛(wèi)星經(jīng)過更加精確的觀測，給出的數(shù)據(jù)是68.3%的暗能量、26.8%的暗物質(zhì)和4.9%的顯物質(zhì)。據(jù)此計算，暗能量在我們周圍的密度大約為每立方厘米10萬億億億分之一克，所以我們根本就感覺不到它，但架不住宇宙的龐大，而它產(chǎn)生斥力正主導(dǎo)這宇宙未來的結(jié)局。
宇宙未來的結(jié)局？
宇宙的形狀與未來的結(jié)局可以通過愛因斯坦的廣相引力場公式通過假設(shè)各向同性推測出來，但它取決于宇宙學(xué)常數(shù)Λ和宇宙空間曲率K！
空間曲率可以通過微波背景輻射假設(shè)的兩點，再計算出它們的實際位置，和地球之間建立的測量模型來確定，但實際測量結(jié)果是幾乎就是平坦的，不是宇宙大的難以想象就是宇宙本身就是平坦的。
上圖是測量的方式和測量原理，至少我們知道了宇宙是平坦的，那么未來它的命運就取決于Λ的取值了。
所以觀測暗能量在宇宙中的分布就成了二十一世紀天文學(xué)最重要的任務(wù)。
從2013年開始的暗能量巡天計劃參與研究的大學(xué)超過20個，通過觀測超新星、重子聲學(xué)震蕩和大尺度上的星系團以及弱引力透鏡來分析和推演宇宙膨脹的原因，因為暗能量和暗物質(zhì)一樣根本無法直接觀測。
暗能量相機和布蘭科望遠鏡
布蘭科望遠鏡位于智利境內(nèi)的國家科學(xué)基金會托洛洛山美洲際天文臺，始建于1974年，是當時南半球最大的望遠鏡，1998年發(fā)現(xiàn)的宇宙加速膨脹從而催生了暗能量研究的Ia超新星觀測，正是這臺望遠鏡作出的。而現(xiàn)在這位始作俑者將要參與到更重要的工作中去。
世上最強像素的數(shù)碼相機
暗能量巡天中最重要的核心裝備除了布蘭科望遠鏡以外，就是一臺5.7億像素的暗能量相機，它極高的靈敏度可以捕捉到80億光年外的10萬多個星系的暗弱光線，核心感光元件是一個62塊（CCD）組成的陣列，在紅外波段被特別加強以觀測暗弱天體。
與主鏡口徑4米的布蘭科望遠鏡配合，大到研究決定宇宙命運的暗能量分布，小到研究太陽系內(nèi)未知小行星的觀測，而正是大小通吃的布蘭科望遠鏡，正是作出后來有心栽樹和無心插柳的小把戲，當然無論哪個都是現(xiàn)代天文學(xué)的巨大進步，因為小行星的分布對太陽系起源同樣有著非常重大的幫助。
布蘭科望遠鏡從2013年開始到2019年間同時觀測了黃道面附近的天體，其強大的口徑和暗能量相機靈敏的感光能力，發(fā)現(xiàn)了大量在海王星外的小行星天體，其中有316個天體已經(jīng)被成功識別，還有139個未知天體仍有待持續(xù)觀測。
尋找海王星外天體一直都是天文觀測的重要任務(wù)，從赫歇爾發(fā)現(xiàn)天王星，勒維耶計算出海王星軌道后的Planet X計劃，最后美國天文學(xué)家湯博拔得頭籌發(fā)現(xiàn)了冥王星，之后則開始了漫長的第十大行星搜索，二十世紀末而二十一世紀初，因為發(fā)現(xiàn)大量的海王星外天體，使得冥王星的位置岌岌可危，因此IAU（國際天文聯(lián)合會）在2006年將冥王星開除出九大行星行列。
但不過是從第十大行星變成了第九大行星搜索計劃，熱情依然不減。科學(xué)界想盡了一切辦法，包括對矮行星的引力擾動，以及微引力透鏡觀測，甚至寬視場紅外巡天等等，但始終未找到任何存在的跡象！
賓夕法尼亞大學(xué)的物理學(xué)家和天文學(xué)家加里·伯恩斯坦（Gary Bernstein）說：“想要在太陽系邊緣找到第九大行星的想法，現(xiàn)在可以停止了”！
既然不再搜索第九大行星，為何還要尋找小行星？
法國尼斯天文臺的幾位天文學(xué)家曾經(jīng)提出過一個有趣的模型，他們認為木星的軌道遷移和地球上海洋的形成有非常大的關(guān)系，這個理論認為太陽系每顆行星的軌道是相對固定的，就像提丟斯定則描述的那樣，但木星在形成時并不在在現(xiàn)在的軌道上，但在它調(diào)整到目前軌道的過程中，直接導(dǎo)致了太陽系的一場腥風(fēng)血雨。
因為它的引力擾動喚醒了正在太陽系邊陲沉睡的小行星和彗星，那些被改變了軌道的小行星增加了前往太陽系內(nèi)行星軌道的概率，大量的彗星被甩入一個大橢圓軌道，月球和地球以及其他行星都遭受了彗星大轟炸。這些彗星為地球帶來的大量的水資源，所幸的是地球還留住了這些水，要不然就白白挨炸了，比如月球。
所以找出這些小行星的分布對于還原太陽系早期行星軌道有著非常重大的意義，甚至月球起源都可能包含在這些小行星的秘密中，因為當前流行的月球起源就是地球被忒伊亞撞擊形成，現(xiàn)在用氧同位素檢測在月球上發(fā)現(xiàn)了忒伊亞留下的痕跡，但這需要更多的證據(jù)來佐證。
小行星對于地球的威脅
小行星對于地球的威脅是一個老生常談的問題，遠在恐龍滅絕，盡在通古斯大爆炸，甚至前幾年發(fā)生的車里雅賓斯克小行星凌空爆炸說的都是小行星對地球威脅的問題，因為小行星太暗弱，所以絕大部分時候都是到了跟前才知道，比如天文學(xué)家都認為，跟蹤直徑幾百米的小行星是一個難題，如果要監(jiān)測幾十米級別的小行星，那絕對是一個噩夢。
這正是暗能量巡天望遠鏡對紅外波段的超靈敏感知能力所擅長的，有它的幫助，發(fā)現(xiàn)近地小行星的概率可以大增，不過很可惜盡管它有這個能力卻難以用來對近地小行星巡天。這個任務(wù)是NEAT（Near Earth Asteroid Tracking），美國國家航空航天局和噴氣推進實驗室推進的近地小行星搜索計劃，參與的望遠鏡包括：
夏威夷海勒卡拉火山的GEODSS寬視場望遠鏡
帕洛馬山天文臺1.2米口徑的塞繆爾·奧斯欽(Samuel Oschin)望遠鏡
其中帕洛馬山天文臺1.2米口徑的塞繆爾·奧斯欽望遠鏡發(fā)現(xiàn)了夸歐爾、塞德娜及矮行星厄里斯，可謂是戰(zhàn)功赫赫，除了專業(yè)天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)以外，NEAT的數(shù)據(jù)是是公開的，也就是所有人都可參與到近地小行星搜索的計劃中來，以便為海量的數(shù)據(jù)找到一個利用的途徑，否則它們將在數(shù)據(jù)庫中沉睡，而且你的發(fā)現(xiàn)還有可能在未來避免一場浩劫哦！
不過各位可以放心，當前發(fā)現(xiàn)的海王星外天體，也就是139顆位置的小行星天體，不會對地球構(gòu)成威脅，因為它們實在太遠了，另一個關(guān)鍵則是這些小行星能被布蘭科發(fā)現(xiàn)，表示它們的質(zhì)量比較大，軌道是相對穩(wěn)定的，不會闖入內(nèi)行星軌道！
