Efter att ha skannat på djupet omkring en fjärdedel av den södra himlen i sex år och katalogiserat hundratals miljoner avlägsna galaxer, Dark Energy Survey (DES) kommer att slutföra data i morgon, den 9 januari.

Undersökningen är ett internationellt samarbete som började kartlägga en 5, 000 kvadrat-graders område av himlen den 31 augusti, 2013, i en strävan att förstå naturen av mörk energi, den mystiska kraften som accelererar universums expansion. Med hjälp av Dark Energy Camera, en 520-megapixel digitalkamera finansierad av U.S. Department of Energy Office of Science och monterad på Blanco 4-metersteleskopet vid National Science Foundations Cerro Tololo Inter-American Observatory i Chile, forskare på DES tog data om 758 nätter under sex år.

Under dessa nätter, de registrerade data från mer än 300 miljoner avlägsna galaxer. Mer än 400 forskare från över 25 institutioner runt om i världen har varit involverade i projektet, som är värd för det amerikanska energidepartementets Fermi National Accelerator Laboratory. Samarbetet har redan producerat cirka 200 akademiska artiklar, med mer att komma.

Enligt DES-direktör Rich Kron, en forskare från Fermilab och University of Chicago, dessa resultat och forskarna som gjorde dem möjliga är där mycket av DES verkliga prestation ligger.

"Första generationer av studenter och postdoktorala forskare på DES blir nu fakulteter vid forskningsinstitutioner och är involverade i kommande skyundersökningar, ", sa Kron. "Numret av publikationer och personer som är inblandade är ett sant testamente till detta experiment. Att hjälpa till att starta så många karriärer har alltid varit en del av planen, och det har varit mycket framgångsrikt."

DES är fortfarande en av de mest känsliga och heltäckande undersökningarna av avlägsna galaxer som någonsin gjorts. Dark Energy Camera kan se ljus från galaxer miljarder ljusår bort och fånga det i oöverträffad kvalitet.

Enligt Alistair Walker från National Optical Astronomy Observatory, en DES-teammedlem och DECam-instrumentforskaren, att utrusta teleskopet med Dark Energy Camera förvandlade det till en toppmodern undersökningsmaskin.

"DECam behövdes för att genomföra DES, men det skapade också ett nytt verktyg för upptäckt, från solsystemet till det avlägsna universum, ", sa Walker. "Till exempel, 12 nya månar av Jupiter upptäcktes nyligen med DECam, och upptäckten av avlägsna stjärnbildande galaxer i det tidiga universum, när universum bara var några få procent av sin nuvarande ålder, har gett nya insikter om slutet av den kosmiska mörka medeltiden."

Undersökningen genererade 50 terabyte (det är 50 miljoner megabyte) data under sina sex observationssäsonger. Dessa data lagras och analyseras vid National Center for Supercomputing Applications (NCSA) vid University of Illinois i Urbana-Champaign.

"Även efter att observationer är avslutade, NCSA kommer att fortsätta att stödja den vetenskapliga produktiviteten i samarbetet genom att göra förfinade datasläpp och betjäna data långt in på 2020-talet, sa Don Petravick, senior projektledare för Dark Energy Survey på NCSA.

Nu står jobbet med att analysera dessa data i centrum. DES har redan släppt ett komplett utbud av papper baserat på det första året med data, och forskare dyker nu in i den rika sömmen av katalogiserade bilder från de första årens data, letar efter ledtrådar till den mörka energins natur.

Det första steget i den processen, enligt Fermilab och University of Chicago-forskaren Josh Frieman, tidigare direktör för DES, är att hitta signalen i allt brus.

"Vi försöker reta ut signalen om mörk energi mot en bakgrund av alla möjliga icke-kosmologiska saker som präglas av data, " Sa Frieman. "Det är en massiv pågående insats från många olika människor runt om i världen."

DES-samarbetet fortsätter att släppa vetenskapliga resultat från deras lager av data, och forskare kommer att diskutera de senaste resultaten vid en speciell session vid American Astronomical Societys vintermöte i Seattle idag, 8 januari. Höjdpunkter från tidigare år inkluderar:

• den mest exakta mätningen av mörk materias struktur i universum, som, jämfört med kosmiska mikrovågsbakgrundsresultat, gör det möjligt för forskare att spåra utvecklingen av kosmos.
• upptäckten av många fler dvärgsatellitgalaxer som kretsar kring vår Vintergatan, som ger tester av teorier om mörk materia.
• skapandet av den mest exakta kartan av mörk materia över universum.
• upptäckten av den mest avlägsna supernova som någonsin upptäckts.
• offentliggörandet av undersökningens första tre års data, gör det möjligt för astronomer runt om i världen att göra ytterligare upptäckter.

DES-forskare såg också den första synliga motsvarigheten till gravitationsvågor som någonsin upptäckts, en kollision av två neutronstjärnor som inträffade för 130 miljoner år sedan. DES var en av flera himmelsundersökningar som upptäckte denna gravitationsvågskälla, öppnar dörren till en ny typ av astronomi.

Nyligen publicerade DES sina första kosmologiska resultat baserade på supernovor (207 av dem hämtade från de första tre åren av DES-data) med en metod som gav de första bevisen för kosmisk acceleration för 20 år sedan. Mer omfattande resultat om mörk energi förväntas inom de närmaste åren.

Uppdraget att samla ihop en så omfattande undersökning var ingen liten bedrift. Under undersökningens gång, Hundratals forskare uppmanades att arbeta med kameran i nattskift med stöd av personalen på observatoriet. För att organisera denna ansträngning, DES antog några av principerna för högenergifysikexperiment, där alla som arbetar med experimentet är involverade i dess drift på något sätt.

"Detta driftsätt gav också DES en utbildningsmöjlighet, " sa Fermilab-forskaren Tom Diehl, som ledde DES-verksamheten. "Senior DES-forskare parades med oerfarna för utbildning och, i tid, skulle föra den kunskapen vidare till yngre observatörer."

Organisationsstrukturen för DES var också utformad för att ge forskare i tidiga karriärer värdefulla möjligheter till avancemang, från workshops om att skriva forskningsförslag till mentorer som hjälpte till att granska och redigera anslags- och jobbansökningar.

Antonella Palmese, en postdoktoral forskarassistent vid Fermilab, anlände till Cerro Tololo som doktorand från University College London 2015. Hon kom snabbt upp i fart och återvände 2017 och 2018 som en erfaren observatör. Hon fungerade också som representant för forskare i tidiga karriärer, hjälpa till att hjälpa dem som först sätter sin prägel med DES.

"Att arbeta med DES har satt mig i kontakt med många anmärkningsvärda forskare från hela världen, ", sa Palmese. "Det är ett speciellt samarbete eftersom du alltid känner att du är en nödvändig del av experimentet. Det finns alltid något användbart du kan göra för samarbetet och för din egen forskning."

Dark Energy Camera kommer att förbli monterad på Blanco-teleskopet på Cerro Tololo i ytterligare fem till 10 år och kommer att fortsätta att vara ett användbart instrument för vetenskapliga samarbeten runt om i världen. Cerro Tololo Inter-American Observatory Director Steve Heathcote ser en ljus framtid för DECam.

"Även om datainsamlingen för DES närmar sig sitt slut, DECam kommer att fortsätta sin utforskning av universum från Blanco-teleskopet och förväntas förbli en "upptäcktsmotor" i frontlinjen i många år, " sa Heathcote.

DES-samarbetet kommer nu att fokusera på att generera nya resultat från sina sex år av data, inklusive nya insikter om mörk energi. Med en era till ända, nästa era av Dark Energy Survey har precis börjat.