近日，中國科學院國家天文臺傳來振奮人心的消息：我國科學家領銜的國際研究團隊發現，宇宙中的暗能量并非如傳統認知般恒定不變，而是會隨著宇宙的演化發生動態變化。
這一突破性發現，基于對“暗能量光譜巡天（DESI）”項目數據的深入分析，為探索宇宙加速膨脹背后的物理機制提供了全新視角與關鍵證據，也為宇宙學理論體系的完善提供了新線索。
暗能量研究是當代天文學與宇宙學最具挑戰性的問題之一。自上世紀末宇宙加速膨脹的發現以來，科學界認識到，傳統的引力理論與普通物質成分無法解釋這一現象，必須引入一種全新的、神秘的宇宙成分—暗能量，作為驅動宇宙加速膨脹的“幕后推手”，但其真面目至今仍未被揭示，是現代物理學中最大的未解之謎之一。
在標準宇宙學模型中，暗能量通常被視為一種不隨時間演化的真空能量。這一模型在過去二十多年里成功解釋了大量宇宙學觀測數據，被廣泛接受為當前最簡且有效的理論框架。然而，隨著宇宙學觀測技術的發展與數據精度的不斷提高，人們逐漸發現，在該模型下，不同類型的觀測數據之間出現了一定程度的不自洽。這對理論模型提出了新的挑戰，也為探索暗能量的性質乃至更深層的物理理論留下了巨大的空間。
DESI項目是當今全球最重要的暗能量觀測計劃之一，是聯合了全球70余家科研機構組成的國際合作團隊。DESI依托4米口徑的光學望遠鏡，通過對數千萬個天體的紅移進行高精度測量，精細繪制宇宙大尺度結構的三維圖譜，旨在深入揭示暗能量的物理屬性。
國家天文臺趙公博研究員團隊和鄒虎研究員團隊參與DESI項目已有十余年時間。趙公博團隊牽頭合作組利用自主開發分析方法開展暗能量性質的系統性研究；鄒虎團隊積極參與DESI項目的科學運行，為DESI數據釋放貢獻了重要的增值星表，推動了科學新發現的進展。
此次，趙公博團隊領銜DESI國際合作組在暗能量動力學屬性的研究中取得了重要的科學突破。研究團隊利用團隊自主開發的新方法，通過深入分析DESI最新觀測獲得的宇宙學距離數據，并結合超新星和宇宙微波背景輻射的觀測，發現暗能量的狀態方程隨著宇宙演化而發生變化，其信噪比超過4個標準差水平。此結果證實了此前DESI國際合作組使用不同分析方法得到的結論，即暗能量很可能存在動力學屬性。此結論對傳統的宇宙學常數模型構成挑戰，意味著暗能量可能并非恒定不變的真空能量，而具有更復雜的演化行為。
“在這項研究中，我們發展了暗能量重構分析的新方法，利用了DESI的最新測量，結合了超新星和宇宙學微波背景輻射等觀測，通過多元觀測信息相互印證，有效提升了分析和結論的可靠性。”趙公博說。
這項研究不僅為揭示暗能量的物理本質開辟了全新的研究方向，也為構建更完備的宇宙學理論體系提供了關鍵線索。同時，為后續包括DESI全巡天、主焦點光譜巡天（PFS）、歐幾里得（Euclid）和下一代宇宙微波背景（CMB）觀測等重大項目，在數據分析方法與理論模型構建方面注入了新的科學動力。
趙公博介紹，下一步他們課題組將持續利用DESI后續觀測數據進行更精細的分析，并與國際同行攜手，力求通過高精度的測量和更完備的理論模型，對暗能量的動力學屬性進行更全面、更嚴格的檢驗。國家天文臺也將繼續深化與國際主要天文觀測機構的合作，積極推動大數據與深度學習等新興技術在天文研究中的應用，加快推進新一代觀測平臺與核心設備，進一步提升我國在宇宙學基礎研究領域的國際影響力。
來源:人民網
編輯:聶臻臻 張興紅
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