DESI busca mapear la distribución de la estructura a gran escala del Universo, cubriendo un enorme volumen y un amplio rango de desplazamientos al rojo. A partir de imágenes de un tercio del cielo nocturno, seleccionaremos galaxias a partir de sus espectros y usaremos los desplazamientos al rojo para crear un mapa tridimensional.
El catálogo DESI está basado principalmente en 4 tipos de galaxias que a continuación se describen, en orden de su distancia respecto a nosotros:
- Galaxias Brillantes (BGs). DESI creará un mapa detallado de estos objetos hasta un desplazamiento al rojo de 0.4 e incluirá galaxias de magnitud 20. Estos objetos son lo suficientemente brillantes para ser observados en días de luna cuasi-llena. Aunque estos son los objetos más fáciles de identificar, siguen siendo de gran valor ya que nos permiten entender el universo más tardío, más cercano a nosotros también, justo cuando la expansión acelerada es más dominante.
- Galaxias Luminosas Rojas (LRGs). Éstas son las galaxias más masivas, y están compuestas principalmente de estrellas viejas. Pueden observarse a distancias considerables y debido a su color rojo, son fáciles de seleccionar en muestreos de imágenes. Con ellas el sondeo de galaxias llegará a desplazamientos al rojo de 1.
- Galaxias de Líneas de Emisión (ELGs). Estás conformarán la muestra más grande de DESI. Son galaxias más distantes, y débiles, sin embargo la enérgica formación estelar y las estrellas jóvenes que en ellas residen, producen líneas de emisión de longitud de onda muy distintivas. DESI podrá detectarlas hasta un desplazamiento al rojo de 1.6.
- Cuásares. Para ir más lejos, DESI obtendrá una gran muestra de estos objetos. Son galaxias que albergan en su centro un agujero negro supermasivo, el cual acreta grandes cantidades de gas que a su vez brilla al alcanzar velocidades relativistas. Los cuásares brillan mucho más que las estrellas de nuestra galaxia, y alcanzan luminosidades que permitirán a DESI detectarlas hasta desplazamientos al rojo de 3.5 y un poco más lejanas.
Una aplicación extra, pero importante, de la detección de cuásares es que su luz viaja a través del gas intergaláctico entre el cuásar y nosotros, provocando alteraciones en su espectro. El hidrógeno neutro presente en dicho gas produce absorción en una longitud de onda particular del ultravioleta, 121.6nm, y dicho patrón de absorción se desplaza hacia longitudes de onda del visible debido al alto desplazamiento al rojo del gas. Esto produce lo que se conoce como el bosque de Lyman-alfa. Esto implica que cada espectro de un cuásar no sólo nos indica su posición en el mapa, sino que también traza un mapa del hidrógeno intergaláctico a lo largo de la línea de visión.
Finalmente DESI observará estrellas de nuestra propia galaxia, contribuyendo a nuestro entendimiento de la composición química, y de la cinemática de la Vía Láctea, en particular para ayudarnos en el entendimiento del papel de la materia oscura.
