暗能量越来越弱了吗?新数据支持令人惊讶的发现

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新数据显示,45亿年来,为星系提供动力的暗能量一直在减弱,对宇宙学的标准模型提出了挑战。

Neue Daten zeigen, dass die dunkle Energie, die Galaxien antreibt, seit 4,5 Milliarden Jahren schwächer wird, was das Standardmodell der Kosmologie herausfordert.
新数据显示,45亿年来,为星系提供动力的暗能量一直在减弱,对宇宙学的标准模型提出了挑战。

暗能量越来越弱了吗?新数据支持令人惊讶的发现

新的数据支持这样的发现:暗能量(驱动星系分离的神秘力量)在过去 45 亿年里已经减弱。

效果首次变得谨慎 去年4月份报道过 ,但 3 月 19 日暗能量光谱仪器 (DESI) 合作在加利福尼亚州阿纳海姆举行的美国物理学会会议上公布的最新结果是基于三年的数据收集,而 2024 年公布的结果是一年的。

“现在我真的很关注,”英国爱丁堡大学天文学家、苏格兰王国天文学家凯瑟琳·海曼斯说。

如果结果得到证实,可能会迫使宇宙学家修改他们的宇宙历史“标准模型”。该模型通常假设暗能量是真空的固有属性,不会随着时间的推移而改变,即“宇宙常数”。

“物理学家面临的挑战是解释这一点,”海曼斯说。

宇宙测绘

DESI 望远镜位于亚利桑那州图森附近的基特峰国家天文台。 它使用了5000个机械臂 将光纤瞄准星系或类星体在其视野中的选定点。然后,纤维将光传输到敏感的光谱仪,测量每个物体的红移程度,即光波在到达地球的途中因空间膨胀而被拉伸了多少。研究人员可以根据物体的红移来估计物体的距离,从而创建宇宙膨胀的 3D 地图。

在这张图中,研究人员随后观察了星系的密度,以识别来自称为重子声振荡(BAO)的声波的变化,这种声波在恒星开始形成之前就已经存在。这些变化的特征尺度始于原始宇宙中的 150 千秒差距(450,000 光年),并随着宇宙膨胀而增加;它们现在已经增长了 1,000 到 150 兆秒差距,使其成为当前宇宙中最大的已知结构。

通过追踪 BAO 大小的演变,研究人员可以重建宇宙膨胀率在亿万年来的变化。大约50亿年前,膨胀在暗能量的影响下从减速转变为加速。直到去年,宇宙学数据都与暗能量是宇宙学常数一致——这意味着宇宙应该继续以越来越快的速度膨胀。

但DESI的最新分析结果表明,现在宇宙膨胀的加速速度比过去要慢,这与暗能量是宇宙学常数的假设不一致。相反,数据表明,暗能量的能量密度——每立方米空间的暗能量数量——现在比 45 亿年前低了约 10%。

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