美國勞倫斯伯克利國家實驗室借助暗能量光譜儀器(DESI),繪制了最大的宇宙三維地圖,相關宇宙演化線索表明,隨著時間的推移,暗能量似乎正在減弱。相關研究結果公布于預印本網站arXiv。
25年前,美國約翰霍普金斯大學Adam Riess首次發現暗能量存在的證據,他表示,宇宙學的標準理論模型λ冷暗物質(ΛCDM)表明,隨著時間的推移,暗能量的強度應該是靜態的。“如果該研究假設成立,這將是一件非常重要的事情。”
暗能量被認為是導致宇宙加速膨脹的原因。如果它不是靜態的,那么其可能對我們關于宇宙起源、大小和最終命運的想法產生巨大影響。Reiss說,這可能意味著“我們將不得不對重力和場的理解進行一些嚴肅的自我反省”。
即使DESI的研究人員也不太確定數據表明暗能量最近可能變得更弱的事實是什么。研究人員通過測量宇宙中星系的大規模結構和分布來檢測暗能量的強度,這說明了宇宙是如何隨著時間的推移而膨脹的。隨后,研究人員將這些信息與三組關于超新星的數據結合起來,這些數據就像所謂的“標準蠟燭”,通過它們可預測的亮度來確定與宇宙物體的距離。
令人驚訝的是,三個超新星樣本都對宇宙膨脹率隨時間的變化給出了不同的答案。這三者都表明,暗能量的影響可能在最近的億萬年中有所減弱,但這些建議的強度各不相同,因此研究人員不太確定如何解釋這些數據。
DESI發言人、猶他大學Kyle Dawson指出,有兩個超新星樣本彼此不一致,它們是非常非常相似的樣本。因此不知道哪一個是正確的,真相可能介于兩者之間,但看起來真正的差異在于超新星研究人員評估數據的方式。
模型之間的差異σ衡量的是,模型之間偶然發生類似沖突的可能性。Riess指出,差異在3σ左右是值得注意的指示水平,低于這個數值通常很可能只是一個簡單的巧合,不會讓研究人員感到特別興奮。而ΛCDM與超新星和DESI測量組合之間的差異范圍為2.5 σ至3.9 σ。
暗能量占宇宙的近70%,因此我們對其本質的理解上的任何錯誤都可能對物理學產生廣泛的影響。不過,要證明這個誤差是否真的存在,還需要在未來幾年進行更精確的測量。
“如果研究結果是真的,這將是25年來我們獲得的關于暗能量本質的第一個真正的線索。”Riess說。
相關論文信息:https://doi.org/10.48550/arXiv.1234.56789
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