茍利軍
現在大多數科學家都認為,我們所在的宇宙起源于一次大爆炸,并且正在不斷地膨脹。
根據傳統的廣義相對論與經典宇宙模型,引力應該減緩宇宙的膨脹。然而,1998年,天文學家在觀測遙遠的Ⅰa型超新星(宇宙中的白矮星所產生的一種特殊爆發)時驚訝地發現,宇宙并非如人們此前所設想的那樣減速膨脹,而是在加速膨脹。這一發現震驚了科學界。科學家們推測,一種未知的神秘力量正在對抗引力,推動宇宙加速膨脹。它約占整個宇宙總能量的68%,人們稱這種力量為“暗能量”。
作為宇宙膨脹的“幕后力量”,暗能量可以說是現代宇宙學最神秘的謎團之一。許多觀測項目,比如大型國際合作項目暗能量光譜儀巡天(DESI)、暗能量巡天(DES)等,都致力于更精確地測量宇宙膨脹歷史,從而解密暗能量。
物理學家提出了一個數學方程來描述暗能量的性質,這就是暗能量的狀態方程。傳統的標準宇宙學模型(ΛCDM)認為,暗能量是一種恒定不變的真空能量。近日,由中國科學院國家天文臺領導的一項DESI項目首次明確探測到,宇宙中的暗能量的狀態方程隨著宇宙演化而變化。該結果挑戰了傳統的宇宙學常數理論,意味著暗能量可能并非簡單的恒定真空能量,而具備動力學演化的特性。
這一研究成果為探索暗能量的本質提供了重要線索,也為建立更加全面的宇宙學理論奠定了基礎。盡管如此,暗能量的具體性質與來源仍是謎題。相信隨著未來更深入的理論與觀測研究,科學家們能進一步揭開其神秘面紗,為我們展現更加清晰完整的宇宙圖景。
(作者為中國科學院國家天文臺研究員,本報記者吳月輝采訪整理)
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