DESI(暗能量光谱仪器)合作的新结果揭示了随时间变化的暗能量的迹象。
两个“风扇”对应于 DESI 观测到的两个主要区域,即银河系平面上方和下方。图片来源:DESI Collaboration / DOE / KPNO / NOIRLab / NSF / AURA / R. Proctor。
“宇宙永远不会停止让我们惊奇和惊讶,”NOIRLab 的 DESI 项目科学家兼中型天文台战略计划副主任 Arjun Dey 博士说。
“通过前所未有地揭示宇宙结构不断演变的纹理,DESI 和 Mayall 望远镜正在改变我们对宇宙未来和自然本身的理解。”
单独来看,DESI 数据与我们的标准宇宙模型:Lambda CDM 一致,其中 CDM 是冷暗物质,而 lambda 代表暗能量最简单的情况,它充当宇宙学常数。
然而,当与其他测量相结合时,越来越多的迹象表明,暗能量的影响可能会随着时间的推移而减弱,而其他模型可能更适合。
这些其他测量包括宇宙诞生时剩余的光(宇宙微波背景,或 CMB)、超新星的距离测量,以及对来自遥远星系的光如何受到暗物质引力影响(弱透镜效应)扭曲的观测。
到目前为止,对不断演化的暗能量的偏好还没有上升到 5 西格玛——物理学中的黄金标准,代表了普遍接受的发现阈值。
然而,DESI 数据与 CMB、弱透镜和超新星组的不同组合范围为 2.8 到 4.2 西格玛。
该分析使用了一种技术,直到最后才向科学家隐藏结果,从而减少对数据的无意识偏见。
这种方法为大型光谱调查数据的分析方式设定了新标准。
DESI 是安装在基特峰国家天文台 NSF Nicholas U. Mayall 4 米望远镜上的最先进仪器,该望远镜是 NSF NOIRLab 的一个项目。
它可以同时捕获来自 5000 个星系的光,使其能够进行有史以来最广泛的宇宙调查之一。
该实验目前已进入五年中的第四年,计划在项目结束时测量大约 5000 万个星系和类星体(极其遥远但明亮的物体,其核心是黑洞)以及超过 1000 万颗恒星。
新的分析使用了前三年的观测数据,包括近 1500 万个最佳测量的星系和类星体。
这是一次重大飞跃,提高了实验的精度,数据集是 DESI 第一次分析中使用的数据集的两倍多,这也暗示了暗能量的演变。
DESI 通过研究物质如何在宇宙中传播来追踪暗能量的影响。
早期宇宙中的事件留下了物质分布的微妙模式,这一特征被称为重子声学振荡(BAO)。
BAO 图案充当标准尺,其不同时间的大小直接受到宇宙膨胀方式的影响。
在不同距离测量尺子向研究人员展示了整个历史上暗能量的强度。
DESI 协作组织很快将开始进行其他分析,以从当前数据集中提取更多信息,并且 DESI 将继续收集数据。
未来几年上线的其他实验也将为未来的分析提供补充数据集。
DESI 主任兼伯克利实验室科学家 Michael Levi 博士表示:“我们的研究结果为我们的理论同事研究新模型和现有模型提供了沃土,我们很高兴看到他们的研究结果。”
“无论暗能量的本质是什么,它都将塑造我们宇宙的未来。我们可以用望远镜仰望天空并尝试回答人类所提出的最大问题之一,这是非常了不起的。”
NSF NOIRLab 项目主任 Chris Davis 博士说:“这些是一个非常成功的项目取得的显着成果。”
“美国国家科学基金会梅奥尔望远镜和美国能源部暗能量光谱仪器的有效结合显示了联邦机构在基础科学领域合作的好处,可以增进我们对宇宙的了解。”
物理学家今天在一份报告中分享了他们的发现系列论文将发布在arXiv.org。









