暗能量可能正在進化:DESI 的發(fā)現(xiàn)動搖了愛因斯坦的理論

暗能量根據(jù)周三發(fā)布的新觀測結(jié)果,這種被認為推動宇宙以前所未有的速度膨脹的神秘力量似乎正在隨著時間的推移而變化。

如果暗能量真的在減弱,這可能意味著科學對宇宙如何運作的理解需要改寫。

這些新發(fā)現(xiàn)來自暗能量光譜儀 (DESI),該儀器位于美國亞利桑那州基特峰國家天文臺的望遠鏡上。

“我們所看到的非常耐人尋味,”Alexie Leauthaud-Harnett,DESI 合作的發(fā)言人,該合作匯集了全球 70 家機構(gòu)。

她在一份聲明中說:“想到我們可能正處于關(guān)于暗能量和宇宙基本性質(zhì)的重大發(fā)現(xiàn)的風口浪尖,這令人興奮。

DESI 儀器的細光纖可以同時觀察 5,000 個星系或類星體——燃燒的怪物黑洞在他們的心臟 - 20 分鐘。

這使科學家能夠計算這些物體的年齡和距離,并創(chuàng)建宇宙地圖,以便他們能夠檢測模式并追蹤其歷史。

DESI 儀器安裝在亞利桑那州基特峰國家天文臺的 Nicholas U. Mayall 4 米望遠鏡上,此處顯示在長時間曝光圖像中捕獲的星跡下方。(KPNO/NOIRLab/NSF/AURA/B. Tafreshi)

“緊張局勢”出現(xiàn)

一個世紀以來,科學家們已經(jīng)知道宇宙正在膨脹,因為已經(jīng)觀察到大量的星系團彼此遠離。

在 1990 年代后期,科學家們發(fā)現(xiàn)宇宙的膨脹隨著時間的推移而加速,這震驚了該領(lǐng)域。

暗能量這個名字是為了表達驅(qū)動這種加速度的現(xiàn)象,其影響似乎被普通物質(zhì)部分抵消了——還有一種不為人知的東西叫做暗物質(zhì).

宇宙被認為由 70% 的暗能量、25% 的暗物質(zhì)和只有 5% 的正常物質(zhì)組成。

科學對宇宙如何運作的最佳理解,被稱為標準宇宙學模型,將暗能量稱為恒定的——這意味著它不會改變。

這個想法最早是由阿爾伯特·愛因斯坦在他的相對論中提出的。

參與分析 DESI 數(shù)據(jù)的法國物理學家 Arnaud de Mattia 告訴法新社,標準型號是 “令人滿意的”,但觀察之間出現(xiàn)了一些 “緊張”。

有幾種不同的方法可以測量宇宙的膨脹,包括觀察Big Bang、稱為超新星的爆炸恒星以及引力如何扭曲星系的光。

根據(jù)一份聲明,當 DESI 團隊將他們的新數(shù)據(jù)與其他測量結(jié)果相結(jié)合時,他們發(fā)現(xiàn)“有跡象表明暗能量的影響可能會隨著時間的推移而減弱”。

“當我們結(jié)合所有宇宙學數(shù)據(jù)時,它有利于宇宙的膨脹在大約 70 億年前以略高的速度加速,”de Mattia 說。

但他補充說,目前對此“絕對不確定”。

“拐點”

法國物理學家 Etienne Burtin 相信“我們應該在五年內(nèi)有一個更清晰的畫面”。

這是因為預計 DESI、歐洲的 Euclid 太空望遠鏡、NASA 即將推出的 Nancy Grace Roman 太空望遠鏡和智利的 Vera Rubin 天文臺會提供大量新數(shù)據(jù)。

DESI 在 Mayall 望遠鏡上對夜空中進行觀測。(加州大學圣克魯斯分校)

“在未來幾年內(nèi),新一代的調(diào)查將確定這一點,”芝加哥大學(University of Chicago)的理論天體物理學家約書亞·弗里曼(Joshua Frieman)告訴法新社。

但就目前而言,“我們正處于這個有趣的拐點”,暗能量專家和前 DESI 成員弗里曼補充道。

伯廷說,確認“進化的暗能量”理論將是“發(fā)現(xiàn)加速膨脹水平的革命”,這本身就是諾貝爾物理學獎的主題。

“標準的宇宙學模型必須不同,”他補充說。

DESI 研究涉及對 1500 萬個星系和類星體的三年觀測,被提出在加利福尼亞舉行的美國物理學會會議上。

?法新社

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