暗能量可能会随着时间的推移而进化,这引发了人们对宇宙本质的质疑

2024-08-13 14:39来源:本站

  

  一幅新的宇宙地图暗示了暗能量正在进化的惊人可能性——如果这一暗示得到证实,将对宇宙的本质产生巨大影响。

  暗能量导致宇宙随着时间的推移而更快地膨胀,它被认为是宇宙学的主要模型中的一个常数。虽然研究人员需要收集更多的数据来使他们的早期结果更加精确,但他们的初步发现表明,暗能量的作用可能与之前认为的不同。

  波士顿大学的宇宙学家Dillon Brout没有参与这项新研究,他告诉Space.com的Sharmila Kuthunur说:“如果这是真的,这只是把宇宙学颠倒了。”这样的发现将是“我们对宇宙最好理解的思维模式的转变”。

  约翰·霍普金斯大学的天体物理学家亚当·里斯(Adam Riess)在25年前领导了一个发现暗能量的团队,并没有参与最近的发现。他对《新科学家》杂志的利亚·克兰(Leah Crane)说:“如果它成立,这将是一件非常重要的事情。”

  “这太令人兴奋了,”参与这项研究的英国朴茨茅斯大学宇宙学家塞什·纳塔瑟告诉《量子杂志》的查理·伍德。“如果暗能量不是一个宇宙常数,那将是一个巨大的发现。”

  预印本服务器arXiv上发布了几篇尚未经过同行评议的新论文,这些发现在周四美国物理学会(American Physical Society)的一次会议上发表。

  开启DESI VR飞行立体观察

  科学家们不确定暗能量到底是什么,但它似乎占宇宙的68%。由于天文学家观察到其他星系随着时间的推移离我们越来越远,他们知道宇宙正在膨胀。直觉上,重力的作用意味着这种膨胀应该会减慢——但在过去的75亿年里,它变得越来越快。暗能量是导致宇宙膨胀速度增加的未知原因的名称。

  这项新研究最终绘制了一张3D地图,测量了宇宙在过去110亿年中是如何膨胀的。这些数据是由暗能量光谱仪器(DESI)收集的,DESI是位于亚利桑那州基特峰国家天文台的尼古拉斯·u·梅奥尔望远镜的一部分。

  根据天文台的一份声明,望远镜上的5000个微型机器人以前所未有的速度收集数据。自2021年开始扫描天空以来,DESI每20分钟观测5000个星系,每晚总计观测超过10万个星系。

  根据管理该项目的劳伦斯伯克利国家实验室(伯克利实验室)的一份声明,这张新地图是基于DESI第一年的数据绘制的,是有史以来最大的宇宙3D地图。

  “DESI是一个非常伟大的实验,产生了惊人的数据,”里斯告诉《量子》杂志。

  DESI通过绘制星系的分布来可视化宇宙是如何随着时间的推移而膨胀的。研究人员利用早期宇宙中被称为重子声学振荡的细微皱纹来测量距离,因为这些模式是已知的大小。他们还利用可预测的三颗超新星爆炸的亮度来计算宇宙的膨胀率。但是,每个超新星样本的结果都显示出与宇宙学主要模型不同的速率,这表明目前对宇宙的看法可能并不准确。

  伯克利实验室天体物理学家、该项目的合作者纳塔莉·帕朗克-德拉布鲁伊告诉《纽约时报》的丹尼斯·奥弗比:“我们确实看到了暗能量的特性并不对应于一个简单的宇宙常数的暗示”,而是可能“有一些偏差”。“这是我们第一次这样做。”

  但“我还不认为这是证据,”她警告说。“它太,太弱了。”

  该团队的结论有四分之一的几率是统计上的异常,无法被证明是正确的。据《纽约时报》报道,这低于科学发现的典型门槛,科学发现的概率必须低于170万分之一。

  伦敦大学学院的宇宙学家Andrew Pontzen没有参与这项研究,他告诉《卫报》的Nicola Davis:“关于这些数据还有很多需要理解的地方,早期的结果应该持保留态度。”

  尽管如此,早期的结果还是在物理学家中引起了轰动。杜克大学(Duke University)的物理学家丹尼尔·斯科尔尼克(Daniel scolic)对《科学新闻》(Science News)的艾米丽·科诺弗(Emily Conover)说,这一发现“让宇宙学界兴奋不已”。他没有参与这项发现。

  里斯在接受《量子》杂志采访时表示:“如果这一发现成立,它可能会为我们对宇宙有一个新的、可能更深入的了解照亮道路。”“未来几年应该会非常有启发意义。”

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