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“宇宙給我們扔了一個曲線球”:有史以來最大的空間地圖揭示了我們可能已經完全錯誤了

  • 2025-03-19
  • Armanda
黑暗能源光譜儀器繪製了來自亞利桑那州Nicholas U. Mayall 4米望遠鏡的夜空。 (圖片來源:kpno/noirlab/nsf/aura/b。tafreshi)

研究有史以來最大的宇宙地圖的天文學家發現,我們對宇宙的最佳理解是重寫的。

該分析研究了近1500萬個星系和類星體,跨越110億年,發現暗能量- 推動我們宇宙加速擴張的假定力量可能正在發展。

或至少這是數據收集的數據暗能量光譜儀(DESI),建議與從星星爆炸中獲取的信息相結合時,宇宙微波背景和弱重力透鏡。

如果這些發現成立,則意味著控制宇宙命運的最神秘的力量之一甚至比首先想到的怪異 - 而且我們當前的宇宙模型有些不對勁。研究人員的發現發表在多篇論文在預印式服務器ARXIV上,並於3月19日在美國物理學會的全球物理峰會在加利福尼亞州的阿納海姆(Anaheim),他們尚未經過同行評審。

“確實,單獨的DESI結果與深色能量的最簡單解釋是一致的,這將是一個不變的宇宙常數。”大衛·施萊格爾(David Schlegel)加利福尼亞州勞倫斯·伯克利國家實驗室的DESI項目科學家告訴Live Science。 “但是我們不能忽略其他擴展到早期和更晚的宇宙的數據。將[Desi的結果]與其他數據結合起來是真正奇怪的,看來這種暗能量必須是'動態',這意味著它會隨著時間而變化。”

不斷發展的宇宙

暗能量和暗物質是宇宙最神秘的兩個組成部分。他們在一起大約95%宇宙,但由於它們沒有與光相互作用,因此無法直接檢測到它們。

然而,這些成分是統治lambda冷暗物質(Lambda-CDM)模型的關鍵要素,它繪製了宇宙的生長並預測其終結。在此模型中,暗物質負責將星系固定在一起,並解釋了它們原本莫名其妙的引力吸引力,而深色能量解釋了為什麼宇宙的擴展會加速。

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但是無數 觀察這些假設的黑暗實體成型 我們的 宇宙,科學家仍然不確定他們來自哪裡,甚至是什麼。目前,最佳的黑能理論解釋是由量子場理論做出的,該理論描述了空間真空量子場這會波動,在空白空間中產生了內在的能量密度。

在大爆炸之後,隨著空間的擴展,這種能量會增加,從而創造出更多的真空和更多的能量,以使宇宙更快地推動宇宙。這個建議幫助科學家將黑暗能源與宇宙常數- 一種假設的通貨膨脹能源,隨著宇宙生活的時空結構而生長。愛因斯坦以他的理論為lambda一般相對論。

“該理論的問題是數字沒有加起來。”凱瑟琳·海曼人,愛丁堡大學的天體物理學教授和未參與研究的蘇格蘭天文學家。 “如果你說:'好吧,我會從這種真空中期待什麼樣的能量?'這與我們的量度非常非常不同。”她告訴Live Science。

她補充說:“宇宙在這裡拋棄了我們的曲線球真是令人興奮。”

藝術家描述了宇宙到當今的演變,其擴張是由黑暗能源驅動的。

掃描黑暗的宇宙

為了弄清黑暗能源是否隨著時間的流逝而發生變化,天文學家轉向了Desi的三年數據,該數據安裝在亞利桑那州的Nicholas U. Mayall 4米望遠鏡上。 Desi指出了數百萬星系的月度位置,以研究宇宙如何擴展到今天。

通過編譯Desi的觀察結果,其中包括近1500萬個最佳測量的星系和類星體(由超大型黑洞提供動力的超亮物品),研究人員提出了一個奇怪的結果。

望遠鏡的觀察結果獨立存在,與Lambda-CDM模型相同,表明黑暗能量可能會隨著宇宙年齡的增長而失去強度,但沒有足夠的統計學意義來破壞該模型。

但是,當與其他觀察結果配對時,例如宇宙的剩余光宇宙微波背景,超新星以及遠處星系中光的引力翹曲,黑暗能量正在進一步發展氣球的可能性。這將觀察結果與標準模型的分歧達到了4.2 Sigma,這是對該標準模型的統計量度。五- Sigma結果物理學家用作預示新發現的“黃金標準”。

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尚不清楚該結果是否會隨著時間的推移而隨著時間的流逝而淡出或淡出,但是天體物理學家越來越有信心差異消失的可能性較小。

施萊格爾說:“這些數據似乎表明,要么黑暗的能量變得越來越重要,要么在宇宙的早期就更重要。”

天文學家說,進一步的答案將來自一個新實驗的雜物,該實驗調查了我們宇宙中暗物質和暗能量的性質。這些包括歐幾里得太空望遠鏡,,,,NASA'南希·格雷斯·羅馬太空望遠鏡,以及Desi本身,現在已經在五年的四年中掃描了天空,並且在完成時將測量5000萬個星系和類星體。

“我認為可以公平地說,這一結果在面值中取得的結果似乎是我們在發現的25年以來對黑暗能量本質的最大暗示,”亞當·里斯(Adam Riess),約翰·霍普金斯大學的天文學教授贏得了2011年諾貝爾物理獎對於他的團隊1998年發現了黑暗能源的發現,他告訴了Live Science。 “如果得到確認,它實際上說,黑暗能量並不是大多數人都認為的,而是靜態的能源,而是更具異國情調的東西。”

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