根據新的研究，暗能量——一種導致宇宙加速膨脹的未知能源——實際上並不存在。
這位藝術家的印象展示了宇宙的演變，從左側的大爆炸開始，隨後出現了宇宙微波背景。第一批恆星的形成結束了宇宙黑暗時代，接著是星系的形成。圖片來源：M. Weiss / 哈佛史密森天文物理中心。
暗能量通常被認為是一種微弱的反重力，其作用獨立於物質，約佔宇宙質量能量密度的三分之二。
Lambda 冷暗物質 (ΛCDM) 模型作為標準宇宙學模型已經有四分之一個世紀了，它需要暗能量來解釋觀測到的宇宙膨脹速度的加速。
天文物理學家基於對遙遠星系中超新星爆炸距離的測量得出了這一結論，如果宇宙膨脹沒有加速，這些距離似乎比應有的距離更遠。
然而，目前宇宙的膨脹速度正日益受到新觀測的挑戰。
首先，來自大爆炸餘輝的證據——宇宙微波背景——表明早期宇宙的膨脹與當前的膨脹不一致，這種異常現像被稱為哈伯張力。
此外，在對暗能量光譜儀（DESI）的新高精度數據進行分析時，科學家發現ΛCDM模型並不適合暗能量隨時間演變而不是保持恆定的模型。
哈伯張力和 DESI 揭示的驚喜都很難在使用 100 年前簡化的宇宙膨脹定律（弗里德曼方程式）的模型中解決。
這假設，平均而言，宇宙是均勻膨脹的——就好像所有宇宙結構都可以透過攪拌機製成毫無特色的湯，沒有複雜的結構。
然而，目前的宇宙實際上包含一個複雜的宇宙網絡，由星系團組成，呈現片狀和細絲狀，圍繞著巨大的空虛空間。
大衛威爾特郡教授說：“我們的研究結果表明，我們不需要暗能量來解釋為什麼宇宙似乎在加速膨脹。”
“暗能量是對膨脹動能變化的錯誤認識，在我們實際生活的宇宙中，這種動能的變化並不均勻。”
“這項研究提供了令人信服的證據，可能會解決有關我們不斷膨脹的宇宙怪癖的一些關鍵問題。”
“有了新的數據，宇宙最大的謎團可能會在本世紀末得到解答。”
新證據支持宇宙膨脹的時間景觀模型，該模型不需要暗能量，因為拉伸光的差異不是宇宙加速的結果，而是我們校準時間和距離的結果。
它考慮到重力會減慢時間，因此真空中的理想時鐘比星系內的時鐘走得更快。
該模型表明，銀河系中的時鐘比大型宇宙空洞中平均位置的時鐘慢約 35%，這意味著空洞中的時間將多過去數十億年。
這反過來又會導致空間進一步膨脹，當如此巨大的空洞逐漸主宰宇宙時，看起來膨脹速度會越來越快。
“我們現在擁有如此多的數據，到了 21 世紀，我們終於可以回答這個問題了——簡單的平均膨脹定律如何以及為何從複雜性中出現？”威爾特郡教授說。
“與愛因斯坦廣義相對論一致的簡單膨脹定律不必遵守弗里德曼方程式。”
“歐空局的歐幾裡得衛星於 2023 年 7 月發射，有能力測試弗里德曼方程式並將其與時間景觀替代方案區分開來。”
“然而，這將需要至少 1,000 次獨立的高品質超新星觀測。”
這學習發表於皇家天文學會月度通知：信件。
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安東妮亞·塞弗特等人。 2025 年。MNRASL537（1）：L55-L60； DOI：10.1093/mnrasl/slae112
