原標題:暗能量可能并非恒定不變
科技日報北京4月9日電 (記者吳葉凡)9日,中國科學院國家天文臺發(fā)布在暗能量研究領(lǐng)域取得的重要進展——研究團隊發(fā)現(xiàn)暗能量的狀態(tài)方程隨著宇宙演化而發(fā)生變化,其信噪比超過4個標準差水平。該成果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(guān)鍵證據(jù),同時意味著可能存在標準宇宙學模型以外的新物理。
暗能量研究是當代天文學與宇宙學最具挑戰(zhàn)性的問題之一。國家天文臺副臺長、研究員趙公博介紹,為解釋宇宙加速膨脹現(xiàn)象,科學界引入了一種全新的、神秘的宇宙成分——暗能量。然而,時至今日,暗能量的真面目仍未被揭開,這也是現(xiàn)代物理學最大未解之謎之一。
為描述暗能量的物理屬性,科學界進行了大量研究。其中,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,其狀態(tài)方程恒定為-1。這一模型在過去20多年里成功解釋了大量宇宙學觀測數(shù)據(jù),被廣泛接受為當前最簡潔有效的理論框架。
但隨著宇宙學觀測技術(shù)的發(fā)展與數(shù)據(jù)精度的不斷提高,人們逐漸發(fā)現(xiàn),在標準宇宙學模型下,不同類型的觀測數(shù)據(jù)之間出現(xiàn)了一定程度的不自洽。這對標準宇宙學模型提出了新挑戰(zhàn),也為探索暗能量的性質(zhì)乃至更深層的物理理論留下了巨大空間。
暗能量光譜巡天(DESI)項目是當今全球最重要的暗能量觀測計劃之一。國家天文臺相關(guān)研究團隊參與DESI項目已有10余年時間。此次,趙公博團隊領(lǐng)銜DESI國際合作組在暗能量動力學屬性研究中取得重要科學突破,證實了此前DESI國際合作組使用不同分析方法得到的結(jié)論,即暗能量很可能存在動力學屬性。該結(jié)論對傳統(tǒng)宇宙學常數(shù)模型構(gòu)成挑戰(zhàn),意味著暗能量可能并非恒定不變的真空能量,而是具有更復雜的演化行為。
趙公博同時提到,這項研究不僅為揭示暗能量的物理本質(zhì)開辟了全新方向,也為構(gòu)建更完備的宇宙學理論體系提供了關(guān)鍵線索。同時,為后續(xù)包括DESI全巡天、主焦點光譜巡天(PFS)等重大項目,在數(shù)據(jù)分析方法與理論模型構(gòu)建方面注入了新的科學動力。
成果發(fā)布會上,中國科學院院士、中國科學技術(shù)大學校長常進指出,暗能量研究已進入新的階段。“未來,我們在暗能量的觀測和理論解釋等方面還大有可為?!彼f。
“下一步,我們將與國際同行攜手,力求通過高精度測量和更完備理論模型,對暗能量的動力學屬性進行更全面、更嚴格檢驗?!壁w公博說。