DESI(暗能量光譜儀器)合作的新結果揭示了隨時間變化的暗能量的跡象。
兩個“風扇”對應於 DESI 觀測到的兩個主要區域,即銀河系平面上方和下方。圖片來源:DESI Collaboration / DOE / KPNO / NOIRLab / NSF / AURA / R. Proctor。
“宇宙永遠不會停止讓我們驚奇和驚訝,”NOIRLab 的 DESI 項目科學家兼中型天文台戰略計劃副主任 Arjun Dey 博士說。
“通過前所未有地揭示宇宙結構不斷演變的紋理,DESI 和 Mayall 望遠鏡正在改變我們對宇宙未來和自然本身的理解。”
單獨來看,DESI 數據與我們的標準宇宙模型:Lambda CDM 一致,其中 CDM 是冷暗物質,而 lambda 代表暗能量最簡單的情況,它充當宇宙學常數。
然而,當與其他測量相結合時,越來越多的跡象表明,暗能量的影響可能會隨著時間的推移而減弱,而其他模型可能更適合。
這些其他測量包括宇宙誕生時剩餘的光(宇宙微波背景,或 CMB)、超新星的距離測量,以及對來自遙遠星系的光如何受到暗物質引力影響(弱透鏡效應)扭曲的觀測。
到目前為止,對不斷演化的暗能量的偏好還沒有上升到 5 西格瑪——物理學中的黃金標準,代表了普遍接受的發現閾值。
然而,DESI 數據與 CMB、弱透鏡和超新星組的不同組合範圍為 2.8 到 4.2 西格瑪。
該分析使用了一種技術,直到最後才向科學家隱藏結果,從而減少對數據的無意識偏見。
這種方法為大型光譜調查數據的分析方式設定了新標準。
DESI 是安裝在基特峰國家天文台 NSF Nicholas U. Mayall 4 米望遠鏡上的最先進儀器,該望遠鏡是 NSF NOIRLab 的一個項目。
它可以同時捕獲來自 5000 個星系的光,使其能夠進行有史以來最廣泛的宇宙調查之一。
該實驗目前已進入五年中的第四年,計劃在項目結束時測量大約 5000 萬個星系和類星體(極其遙遠但明亮的物體,其核心是黑洞)以及超過 1000 萬顆恆星。
新的分析使用了前三年的觀測數據,包括近 1500 萬個最佳測量的星系和類星體。
這是一次重大飛躍,提高了實驗的精度,數據集是 DESI 第一次分析中使用的數據集的兩倍多,這也暗示了暗能量的演變。
DESI 通過研究物質如何在宇宙中傳播來追踪暗能量的影響。
早期宇宙中的事件留下了物質分佈的微妙模式,這一特徵被稱為重子聲學振盪(BAO)。
BAO 圖案充當標準尺,其不同時間的大小直接受到宇宙膨脹方式的影響。
在不同距離測量尺子向研究人員展示了整個歷史上暗能量的強度。
DESI 協作組織很快將開始進行其他分析,以從當前數據集中提取更多信息,並且 DESI 將繼續收集數據。
未來幾年上線的其他實驗也將為未來的分析提供補充數據集。
DESI 主任兼伯克利實驗室科學家 Michael Levi 博士表示:“我們的研究結果為我們的理論同事研究新模型和現有模型提供了沃土,我們很高興看到他們的研究結果。”
“無論暗能量的本質是什麼,它都將塑造我們宇宙的未來。我們可以用望遠鏡仰望天空並嘗試回答人類所提出的最大問題之一,這是非常了不起的。”
NSF NOIRLab 項目主任 Chris Davis 博士說:“這些是一個非常成功的項目取得的顯著成果。”
“美國國家科學基金會梅奧爾望遠鏡和美國能源部暗能量光譜儀器的有效結合顯示了聯邦機構在基礎科學領域合作的好處,可以增進我們對宇宙的了解。”
物理學家今天在一份報告中分享了他們的發現系列論文將發佈在arXiv.org。









