宇宙的加速膨胀可能正在放缓
宇宙仍在以加速的速度膨胀,但与数十亿年前相比,最近它的膨胀速度可能已经放缓,这是周四对宇宙演化最精确测量的初步结果。
虽然初步发现还远未得到证实,但如果它们成立,将进一步加深暗能量的神秘面纱,并可能意味着我们对宇宙的理解中缺少一些重要的东西。
这些关于宇宙速度变化的信号是由暗能量光谱仪(DESI)发现的,该仪器位于美国亚利桑那州基特峰国家天文台的望远镜顶部。
该仪器的5,000个光纤机器人中的每一个都可以观察一个星系20分钟,使天文学家能够绘制出他们所谓的有史以来最大的3D宇宙地图。
DESI数据解释联合负责人阿诺·德·马蒂亚(ArnauddeMattia)表示:“我们不仅测量了星系在空间中的位置,而且还测量了时间上的位置,因为它们离我们越远,我们就越能回到越来越年轻的宇宙。”团队告诉法新社。
研究结果于周四在美国和瑞士举行的会议上公布,随后一系列科学论文发表在《宇宙学和天体粒子物理学杂志》上。
DESI的使命是揭示暗能量的本质——一种被认为约占宇宙70%的理论现象。
宇宙的另外25%是由同样神秘的暗物质组成,只剩下5%的正常物质——比如你能看到的一切。
一个不稳定的常数?
一个多世纪以来,科学家们都知道宇宙在138亿年前的大爆炸后开始膨胀。
但在20世纪90年代末,天文学家震惊地发现它正在以越来越快的速度膨胀。
这是一个令人惊讶的发现,因为来自物质(无论是正常物质还是黑暗物质)的引力被认为一直在减慢宇宙的速度。
但显然有某种东西正在使宇宙以越来越快的速度膨胀,这种力量被称为“暗能量”。
最近,人们发现宇宙的加速度在大爆炸后约六十亿年显着加快。
根据称为LambdaCDM的领先宇宙模型,在物质和暗能量之间的推拉中,后者似乎占据了上风。
在这个模型下,宇宙的加速膨胀被称为“宇宙常数”,它与暗能量密切相关。
DESI主任迈克尔·莱维(MichaelLevi)表示,到目前为止,该仪器的早期结果显示“与我们最好的宇宙模型基本一致”。
“但我们也看到了一些潜在有趣的差异,这可能表明暗能量正在随着时间的推移而演变,”利维在一份声明中说。
换句话说,这些数据“似乎表明宇宙常数Lambda并不是真正的常数”,因为暗能量会表现出“动态”和变化的行为,德马蒂亚说。
到了老年就放慢脚步
DESI研究员ChristopheYeche表示,这可能表明,在大爆炸60亿年后进入高速运转之后,宇宙膨胀的速度“近年来一直在减慢”。
暗能量是否确实会随着时间的推移而变化,需要通过来自DESI和其他仪器(例如欧几里得太空望远镜)的更多数据来验证。
但如果这一点得到证实,我们对宇宙的理解可能必须改变,以适应这种奇怪的行为。
例如,宇宙常数可以被某种与某些尚不可知的粒子相关的场所取代。
德马蒂亚说,甚至可能需要更新爱因斯坦相对论的方程,“以便它们在大型结构的尺度上表现得略有不同”。
但我们还没有做到这一点。
德马蒂亚强调,科学史上充满了这样的例子,“随着时间的推移,这种类型的偏差已经被观察到并得到解决”。
毕竟,爱因斯坦的相对论经受了一个多世纪的科学考验,并且仍然比以往任何时候都更加强大。