【正見新聞網2025年03月25日】
據勞倫斯伯克利實驗室新聞中心3月19日報導，天文學家利用暗能量光譜儀（Dark Energy Spectroscopic Instrument: DESI）繪製了迄今為止最大的宇宙3維圖，他們將DESI數據和其它實驗結果將結合，發現暗能量隨著時間推移而減弱的跡象。
現代天文學認為宇宙的命運取決於物質和暗能量之間的平衡：暗能量是推動宇宙加速膨脹的基本因素。如果宇宙保持加速膨脹，宇宙會陷於死寂，變得幾乎空無一物。DESI的最新成果利用迄今為止最大的宇宙 3D 地圖來追蹤暗能量在過去 110 億年中的影響。研究人員發現，暗能量（被廣泛認為是「宇宙常數」）可能隨著時間的推移以意想不到的方式演變。如果暗能量隨著時間改變，宇宙的命運或者已經被改變。
DESI 繪製遙遠物體的地圖以研究暗能量。該儀器安裝在梅亞爾望遠鏡上，顯示在圖中星跡的下方。 （圖片來源：KPNO/NOIRLab/NSF/AURA/B. Tafreshi）
DESI 是一項國際實驗，有來自全球 70 多個機構的 900 多名研究人員參與，由美國能源部勞倫斯伯克利國家實驗室 (Berkeley Lab) 管理。該合作組織今天在多篇論文中分享了他們的研究成果，這些論文將發布在在線存儲庫 arXiv 上，並在加利福尼亞州阿納海姆舉行的美國物理學會全球物理峰會上演示。
「我們看到的現象非常令人著迷，」DESI 聯合發言人、加州大學聖克魯斯分校教授 亞歷克西·利奧托·哈內特（Alexie Leauthaud-Harnett）表示。「想到我們可能即將發現有關暗能量和宇宙基本性質的重大發現，真是令人興奮。」
當DESI與其他測量值結合時，越來越多的跡象表明，暗能量的影響可能隨著時間的推移而減弱，現在流行的宇宙"標準模型"需要改寫， 其他模型可能更合適。其他測量值包括宇宙黎明留下的光（宇宙微波背景或 CMB）、爆炸的恆星（超新星）以及來自遙遠星系的光如何被引力扭曲（弱透鏡）。
「我們遵循奧卡姆剃刀定律，對我們所見現象最簡單的解釋正在發生變化，」DESI 聯合發言人、滑鐵盧大學教授威爾·珀西瓦爾 (Will Percival) 表示。「看起來我們越來越需要修改我們的標準宇宙學模型，以使這些不同的數據集合在一起有意義——而演化的暗能量似乎很有希望。」
到目前為止，對暗能量演化的偏好還沒有上升到「5 西格瑪」，這是物理學中代表發現門檻的黃金標準。然而，DESI 數據與 CMB、弱透鏡和超新星數據集的不同組合範圍從 2.8 到 4.2 西格瑪。分析使用了一種技術將結果隱藏在科學家面前，直到最後，從而減輕了對數據的任何無意識偏見。
DESI 是有史以來最廣泛的宇宙普查之一。該最先進的儀器可以同時捕捉來自 5,000 個星系的光，由美國能源部科學辦公室資助建造和運營。DESI 安裝在美國國家科學基金會的 Nicholas U. Mayall 4 米望遠鏡上，該望遠鏡位於亞利桑那州的Kitt Peak 國家天文台 （NSF NOIRLab 的一個項目）。該實驗目前已進入第五個年頭，計劃在項目結束時測量大約 5000 萬個星系和類星體（極其遙遠但明亮的物體，其核心是黑洞）。
新的分析使用了前三年的觀測數據，包括近 1500 萬個測量結果最佳的星系和類星體。這是一個重大飛躍，提高了實驗的精度，數據集是 DESI 第一次分析所用的兩倍多，這也暗示了暗能量的演變。
「不僅數據繼續顯示出暗能量演化的傾向，而且現在的證據比以前更有力，」朴茨茅斯大學教授、DESI 星系和類星體聚類工作組聯合主席塞沙德裡·納達圖爾（Seshadri Nadathur） 表示。
DESI 通過研究物質在宇宙中的分布情況來追蹤暗能量的影響。宇宙早期的事件在物質分布方面留下了微妙的模式，這一特徵被稱為重子聲學振蕩 (BAO)。該 BAO 模式充當標準標尺，其不同時間的大小直接受到宇宙膨脹方式的影響。在不同距離測量標尺可讓研究人員了解整個歷史中暗能量的強度。DESI 使用此方法的精度是世界上最好的。
杜倫大學博士後研究員、DESI 宇宙學參數估計工作組聯合主席威廉·埃爾伯斯 (Willem Elbers) 表示：「幾十年來，我們一直擁有這個令人印象深刻的標準宇宙學模型。隨著我們的數據越來越精確，我們發現模型中存在潛在漏洞，並意識到我們可能需要一些新的東西來解釋所有結果。」
此次合作將很快開始進行額外的分析，以從當前數據集中提取更多信息，DESI 將繼續收集數據。未來幾年上線的其他實驗也將為未來的分析提供補充數據集。
討論實驗新分析的視頻可在DESI YouTube 頻道上找到。除了在今天的 APS 會議上公布其最新的暗能量結果外，DESI 合作還宣布其數據發布 1 (DR1)現已開放供任何人探索，其中包含前 13 個月的主要調查數據 。憑藉數百萬個天體的信息，該數據集將支持其他人的廣泛天體物理學研究，以及 DESI 的宇宙學目標。
資料來源：
https://newscenter.lbl.gov/2025/03/19/new-desi-results-strengthen-hints-that-dark-energy-may-evolve/