揭示宇宙暗能量变化之谜

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城市快报网 时间:2025-04-11

近日,中国科学院国家天文台传来重要消息:我国科学家领导的国际研究团队在暗能量研究领域取得重大突破,发现宇宙中的暗能量并非传统认知中恒定不变,而是会随着宇宙演化发生动态变化。这一发现基于对"暗能量光谱巡天(DESI)"项目数据的深入分析,为探索宇宙加速膨胀背后的物理机制提供了全新视角。

暗能量研究是当代天文学与宇宙学最具挑战性的课题之一。自上世纪末科学家发现宇宙正在加速膨胀以来,科学界意识到传统引力理论和普通物质无法解释这一现象,必须引入一种全新的宇宙成分——暗能量。但截至目前为止,人类对这种神秘存在仍然知之甚少。

在标准宇宙学模型中,暗能量通常被视为一种不随时间演化的真空能量。该模型在过去二十多年里成功解释了大量观测数据,并被广泛接受为当前最简洁有效的理论框架。然而,随着观测技术的发展和数据精度的提升,科学家逐渐发现不同类型的观测数据之间存在一定的不自洽性。这种现象对现有理论提出了新的挑战。

DESI项目是目前全球最重要的暗能量观测计划之一,由全球70余家科研机构共同参与。该项目利用4米口径光学望远镜,通过对数千万个天体的红移进行高精度测量,精细绘制宇宙大尺度结构的三维图谱,旨在深入揭示暗能量的物理属性。

国家天文台研究团队在DESI项目中发挥了重要作用。赵公博研究员团队牵头开展暗能量性质的系统性研究,并自主开发了相关分析方法;邹虎研究员团队则积极参与DESI项目的科学运行,为数据处理和新发现做出了重要贡献。

此次,以赵公博为首的国际合作组在暗能量动力学属性的研究中取得突破。研究团队利用自主开发的新方法,结合DESI最新观测数据、超新星和宇宙微波背景辐射等多方面的信息,证实了暗能量的状态方程随着宇宙演化发生变化,这一结论的信噪比超过4个标准差水平。

这项研究表明,传统宇宙学常数模型面临挑战。暗能量可能并非恒定不变的真空能量,而是具有更为复杂的演化行为。"在研究中,我们发展了新的分析方法,并通过多源观测数据相互印证,显著提升了结论的可靠性。"赵公博表示。

这一发现不仅为揭示暗能量的本质提供了新方向,也为构建更完备的宇宙学理论体系奠定了重要基础。同时,它还为未来包括DESI全巡天、主焦点光谱巡天(PFS)、欧几里得(Euclid)和下一代宇宙微波背景(CMB)观测等重大项目在数据分析方法与理论模型构建方面注入了新的科学动力。

赵公博介绍,课题组将利用DESI后续数据进行更精细的分析,并加强国际协作。同时,国家天文台也将继续推进与主要天文观测机构的合作,推动大数据和人工智能技术在宇宙学研究中的应用,加快新一代观测平台建设,提升我国在该领域的国际影响力。

责任编辑:晨峰
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