天文学家利用暗能量光谱仪(DESI) 是安装在基特峰国家天文台 NSF 尼古拉斯·U·梅奥尔 4 米望远镜上的最先进仪器，绘制了 110 亿年宇宙历史中近 600 万个星系如何聚集的图。他们的结果为阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论提供了迄今为止最严格的测试之一。
这位艺术家的印象展示了宇宙的演变，从左侧的大爆炸开始，随后出现了宇宙微波背景。第一批恒星的形成结束了宇宙黑暗时代，随后是星系的形成。图片来源：M. Weiss / 哈佛史密森天体物理中心。
“广义相对论已经在太阳系的尺度上得到了很好的测试，但我们还需要测试我们的假设在更大的尺度上是否有效，”法国国家科学研究中心和核与高能实验室的宇宙学家保琳·扎鲁克博士说物理。
“研究星系形成的速度让我们可以直接检验我们的理论，到目前为止，我们正在与广义相对论在宇宙尺度上的预测保持一致。”
在他们的新研究中，扎鲁克博士和同事发现引力的行为正如爱因斯坦广义相对论所预测的那样。
该结果验证了我们的主要宇宙模型，并限制了可能的修正引力理论，这些理论已被提出作为解释意外观察结果的替代方法，例如通常归因于暗能量的宇宙加速膨胀。
这项复杂的分析使用了近 600 万个星系和类星体，让研究人员能够看到长达 110 亿年的过去。
今天的结果对 DESI 第一年的数据进行了扩展分析，该数据在 4 月份做出了并揭示了暗能量可能随着时间的推移而演变的暗示。
四月份的结果着眼于星系聚集的一个特殊特征，即重子声振荡（BAO）。
新的分析通过测量星系和物质在整个空间的不同尺度上的分布情况扩大了范围。
这项研究还改进了对中微子质量的限制，中微子是唯一质量尚未精确测量的基本粒子。
中微子对星系的聚类模式影响很小，但这可以通过 DESI 数据的质量来测量。
DESI 约束是迄今为止最严格的，补充了实验室测量的约束。
该研究需要数月的额外工作和交叉检查。与之前的研究一样，它使用了一种技术来向科学家隐藏结果，直到最后，从而减少任何无意识的偏见。
“这项研究是 DESI 实验关键项目之一的一部分，旨在大范围了解宇宙的基本方面，例如物质分布和暗能量的行为，以及粒子的基本方面，”说Stephanie Juneau 博士是 NSF NOIRLab 的天文学家，也是 DESI Collaboration 的成员。
“通过将宇宙中物质分布的演化与现有的预测（包括爱因斯坦的广义相对论和竞争理论）进行比较，我们确实增强了引力模型的可能性。”
“暗物质约占宇宙的四分之一，暗能量约占宇宙的 70%，但我们并不真正知道其中任何一个是什么，”博士马克·莫斯 (Mark Maus) 说。伯克利实验室和加州大学伯克利分校的学生。
“我们可以拍摄宇宙照片并解决这些重大的基本问题，这个想法令人兴奋。”
DESI Collaboration 今天分享了他们的成果几篇论文在arXiv.org。
