最詳盡3D宇宙圖顯示 科學家或錯誤理解暗能量

2024-04-06 00:00

3D宇宙地圖的部分。
3D宇宙地圖的部分。

國際天文學家團隊周四公布有史以來最大、最詳盡的3D立體宇宙地圖,包含超過600萬個星系。研究人員表示,透過使用這張地圖,他們能夠以前所未有的精確度測量宇宙在過去不同時間膨脹的速度,並可能因而改變對宇宙未來命運的看法。初步研究結果顯示過往科學家對暗能量(據稱在宇宙的結構中約佔73%)本質的理解,可能有重大錯誤。由於暗能量推動着宇宙加速膨脹,因此這個研究結果可能改變科學家對宇宙終極命運的看法。
包含逾600萬個星系

美國「暗能量光譜儀」(DESI)位於亞利桑那州基特峰國家天文台的望遠鏡頂部,它的5000個光纖機械人中每個都可以觀察一個星系20分鐘,使天文學家能夠繪製出據稱是有史以來最大的3D宇宙地圖。DESI數據解釋主管馬蒂亞向媒體表示:「我們不僅測量了星系在太空中的位置,而且還測量了時間上的位置,因它們離我們越遠,我們就越能回到越來越年輕的宇宙。」在為期5年的調查僅僅完成1年後,DESI就已經繪製了一張宇宙地圖,其中包括600萬個星系和類星體(是先前天文學界偵測數量的3倍)。

研究初步結論認為,宇宙現仍在加速膨脹,惟可能曾經放緩。DESI研究員克里斯多夫稱,這可能顯示,在宇宙「大爆炸」後進入高速運轉60億年之後,宇宙膨脹速率曾放緩。該研究報告的合著者、英國樸茨茅斯大學的高級研究員納達圖爾博士表示:「我們看到的一些跡象表明,宇宙膨脹速率實際上一直在隨着時間的推移而發生變化,這非常令人興奮,因這不是宇宙學常數暗能量的標準模型的樣子。」

另一名研究報告合著者、杜倫大學的弗倫克教授稱,若暗能量如原本所認為是恆定的,那麼宇宙的未來很簡單:它將永遠膨脹。但若3D地圖上的提示成立,先前的假設就會受到質疑。「我們必須從頭開始,這意味着修改我們對基礎物理學的理解,我們對宇宙大爆炸本身的理解,以及我們對宇宙長期預測的理解。」

DESI的使命是揭示「暗能量」的本質。暗能量被認為是宇宙中的恆定力量,但新數據表明,它可能會更加多變,隨着時間的推移變得更強或更弱。「暗能量」據稱在宇宙的結構中約佔73%(另外23%由同樣神秘的「暗物質」組成,天體等普通物質僅佔4%),是一種充溢空間的、不可見的、難以察覺的能量形式。

科學家認為有某種東西在使宇宙以越來越快的速度膨脹,這種力量就是「暗能量」。在天文物理學中,如果暗能量的作用恆定,它最終會將所有恆星和星系推得很遠很遠,最終甚至原子都可能被撕裂。但最新研究結果則可能改變科學家對這種宇宙終極命運的看法。

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