科学家近日公布了一项令人瞩目的发现,挑战了我们对宇宙基本力量的理解。这项研究来自美国亚利桑那州基特峰国家天文台的Nicholas U. Mayall 4米望远镜上的暗能量分光仪(DESI),它经过三年的观测,收集了约1500万个星系和类星体的数据。
暗能量,这个占据宇宙物质能量总和70%的神秘力量,一直以来被认为是驱动宇宙加速膨胀的关键因素。然而,新的数据却暗示,暗能量可能并非如我们之前所认为的那样恒定不变,而是会随着时间的推移逐渐减弱。
在标准的宇宙学模型中,暗能量被描述为一个宇宙学常数,即真空固有的能量,它随时间保持恒定。但DESI的数据,结合早先的宇宙微波背景、超新星和弱引力透镜研究结果,却给出了不同的答案。这些数据显示,暗能量的影响似乎在逐渐减弱。
DESI是一台强大的宇宙测绘设备,旨在构建一张前所未有的3D宇宙星图。这张星图让科学家能够追溯暗能量在过去110亿年间对宇宙的影响。研究团队表示,如果将DESI的数据单独来看,它与当前的标准宇宙学模型是一致的。但一旦与其他测量结果相结合,暗能量的“动态”特性就显露无遗。
当前的标准宇宙学模型,即Lambda冷暗物质(ΛCDM)模型,以简洁的方式描述了暗能量的概念。然而,如果暗能量确实会随时间减弱,那么这个模型就需要重新审视,我们对宇宙的基本认识也可能因此发生颠覆性的变化。
DESI的观测能力令人印象深刻,它能够同时对5000个星系进行观测,通过记录宇宙中物质的分布来追踪暗能量的影响。科学家利用宇宙早期物质密度波动留下的“重子声学振荡(BAO)”印记作为测量宇宙膨胀的尺子。这些印记随着宇宙的膨胀而扩展,其大小在不同时期有所不同,反映了宇宙膨胀速度的差异。
现在,相关数据集已经向天文学家和公众开放。这些数据来自大约1870万个天体,包括约400万颗恒星、1310万个星系和160万个类星体。这些数据无疑将为未来的宇宙学研究提供宝贵的资源。