暗能量可能正在进化:DESI 的发现动摇了爱因斯坦的理论

暗能量根据周三发布的新观测结果,这种被认为推动宇宙以前所未有的速度膨胀的神秘力量似乎正在随着时间的推移而变化。

如果暗能量真的在减弱,这可能意味着科学对宇宙如何运作的理解需要改写。

这些新发现来自暗能量光谱仪 (DESI),该仪器位于美国亚利桑那州基特峰国家天文台的望远镜上。

“我们所看到的非常耐人寻味,”Alexie Leauthaud-Harnett,DESI 合作的发言人,该合作汇集了全球 70 家机构。

她在一份声明中说:“想到我们可能正处于关于暗能量和宇宙基本性质的重大发现的风口浪尖,这令人兴奋。

DESI 仪器的细光纤可以同时观察 5,000 个星系或类星体——燃烧的怪物黑洞在他们的心脏 - 20 分钟。

这使科学家能够计算这些物体的年龄和距离,并创建宇宙地图,以便他们能够检测模式并追踪其历史。

DESI 仪器安装在亚利桑那州基特峰国家天文台的 Nicholas U. Mayall 4 米望远镜上,此处显示在长时间曝光图像中捕获的星迹下方。(KPNO/NOIRLab/NSF/AURA/B. Tafreshi)

“紧张局势”出现

一个世纪以来,科学家们已经知道宇宙正在膨胀,因为已经观察到大量的星系团彼此远离。

在 1990 年代后期,科学家们发现宇宙的膨胀随着时间的推移而加速,这震惊了该领域。

暗能量这个名字是为了表达驱动这种加速度的现象,其影响似乎被普通物质部分抵消了——还有一种不为人知的东西叫做暗物质.

宇宙被认为由 70% 的暗能量、25% 的暗物质和只有 5% 的正常物质组成。

科学对宇宙如何运作的最佳理解,被称为标准宇宙学模型,将暗能量称为恒定的——这意味着它不会改变。

这个想法最早是由阿尔伯特·爱因斯坦在他的相对论中提出的。

参与分析 DESI 数据的法国物理学家 Arnaud de Mattia 告诉法新社,标准型号是 “令人满意的”,但观察之间出现了一些 “紧张”。

有几种不同的方法可以测量宇宙的膨胀,包括观察Big Bang、称为超新星的爆炸恒星以及引力如何扭曲星系的光。

根据一份声明,当 DESI 团队将他们的新数据与其他测量结果相结合时,他们发现“有迹象表明暗能量的影响可能会随着时间的推移而减弱”。

“当我们结合所有宇宙学数据时,它有利于宇宙的膨胀在大约 70 亿年前以略高的速度加速,”de Mattia 说。

但他补充说,目前对此“绝对不确定”。

“拐点”

法国物理学家 Etienne Burtin 相信“我们应该在五年内有一个更清晰的画面”。

这是因为预计 DESI、欧洲的 Euclid 太空望远镜、NASA 即将推出的 Nancy Grace Roman 太空望远镜和智利的 Vera Rubin 天文台会提供大量新数据。

DESI 在 Mayall 望远镜上对夜空中进行观测。(加州大学圣克鲁斯分校)

“在未来几年内,新一代的调查将确定这一点,”芝加哥大学(University of Chicago)的理论天体物理学家约书亚·弗里曼(Joshua Frieman)告诉法新社。

但就目前而言,“我们正处于这个有趣的拐点”,暗能量专家和前 DESI 成员弗里曼补充道。

伯廷说,确认“进化的暗能量”理论将是“发现加速膨胀水平的革命”,这本身就是诺贝尔物理学奖的主题。

“标准的宇宙学模型必须不同,”他补充说。

DESI 研究涉及对 1500 万个星系和类星体的三年观测,被提出在加利福尼亚举行的美国物理学会会议上。

©法新社

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