根据周三公布的新观测结果,被认为推动宇宙不断加速膨胀的神秘力量暗能量似乎正在随着时间发生变化。
如果暗能量确实在减弱,这可能意味着科学对宇宙如何运行的理解将需要重写。
这项新发现来自暗能量光谱仪器(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。
“我们看到的是非常有趣的,”DESI合作的发言人Alexie Leauthaud-Harnett说。DESI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一个关于暗能量和宇宙基本性质的重大发现的尖端,这是令人兴奋的。”
DESI仪器的细光纤可以同时观察5000个星系或类星体 —— 中心有一个黑洞的炽热怪物 —— 持续20分钟。
这使得科学家们能够计算出这些天体的年龄和距离,并绘制出一张宇宙地图,这样他们就可以探测到它们的模式并追踪它的历史。
“紧张局势”正在出现
科学家们一个世纪前就知道宇宙在膨胀,因为观测到大量的星系团在相互远离。
在20世纪90年代末,科学家们震惊了这个领域,他们发现宇宙的膨胀一直在加速。
暗能量这个名字是用来描述这种加速现象的,它的影响似乎被普通物质和一种未知的物质暗物质部分抵消了。
宇宙被认为是由70%的暗能量,25%的暗物质和5%的正常物质组成的。
科学对宇宙如何运行的最好理解,被称为标准宇宙学模型,认为暗能量是恒定的,这意味着它不会改变。
这个想法最初是由阿尔伯特·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告诉媒体,标准模型是“令人满意的”,但观测之间出现了一些“紧张关系”。
测量宇宙膨胀有几种不同的方法,包括观察大爆炸后遗留下来的辐射、超新星爆炸以及引力如何扭曲星系的光线。
根据一份声明,当DESI团队将他们的新数据与其他测量结果结合起来时,他们发现“暗能量的影响可能随着时间的推移而减弱的迹象”。
Arnaud de Mattia说:“当我们综合所有的宇宙学数据时,它倾向于认为,大约70亿年前,宇宙的膨胀速度略高。”
但他补充说,目前对此“绝对不确定”。
“拐点”
法国物理学家艾蒂安·伯坦(Etienne Burtin)自信地表示,“我们将在五年内获得更清晰的图像”。
这是因为DESI、欧洲的欧几里得太空望远镜、美国宇航局即将推出的南希·格蕾丝·罗马太空望远镜和智利的维拉·鲁宾天文台预计会提供大量新数据。
芝加哥大学的理论天体物理学家约书亚·弗里德曼告诉媒体:“在未来几年内,新一代的调查将确定这一点。”
但就目前而言,“我们正处于一个有趣的拐点”,前DESI成员、暗能量专家弗里德曼补充道。
艾蒂安·伯坦说,确认“进化中的暗能量”理论将是“发现加速膨胀的革命”,而加速膨胀本身就是诺贝尔物理学奖的主题。
“标准的宇宙学模型必须是不同的,”他补充说。
DESI的研究历时三年,对1500万个星系和类星体进行了观测。该研究在加州举行的美国物理学会会议上发表。
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