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新的Desi结果增强了暗能可能发展的暗示

宇宙知识 2025-10-10 3063

摘要:暗能量光谱仪器使用数百万星系和类星体来构建迄今为止我们宇宙中最大的3D地图。将他们的数据与其他实验相结合,表明暗能量的影响可能会随着时间而变化 - 宇宙工作原理的标准模型可能需要更新。...

宇宙的命运取决于物质与黑暗能量之间的平衡:驱动其加速扩张的基本要素。黑暗能源仪器(DESI)协作的新结果使用了我们宇宙中最大的3D地图,以过去110亿年中黑暗能源的影响力。研究人员看到了暗示,被认为是“宇宙常数”的暗示,随着时间的流逝,可能会以意想不到的方式发展。

新的Desi结果增强了暗能可能发展的暗示

DESI是一项国际实验,对来自世界各地70多家机构的900多家研究人员进行了实验,由美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室(Berkeley Lab)管理。该合作今天在在线存储库ARXIV上发布的多篇论文中分享了他们的发现,并在美国物理学会在加利福尼亚州阿纳海姆举行的全球物理峰会上的演讲中分享了他们的发现。

Desi的共同发言人,圣克鲁斯分校的教授Alexie Leauthaud-Harnett说:“我们看到的令人着迷。” “令人兴奋的是,我们可能是关于黑暗能量和宇宙基本本质的主要发现的风口浪尖。”

DESI的数据单独使用,与我们的宇宙标准模型:Lambda CDM(其中CDM为冷暗物质,Lambda代表了最简单的暗能量,它是宇宙常数)。但是,当与其他测量值配对时,有越来越多的迹象表明,黑暗能量的影响可能会随着时间的流逝而减弱,而其他模型可能会更好。这些其他测量值包括宇宙黎明(宇宙微波背景或CMB)的光剩余,爆炸的恒星(超新星)以及如何通过重力(弱镜头)扭曲遥远星系的光线。

Desi的共同发言人,滑铁卢大学的教授Will Percival说:“我们在Occam的剃须刀的指导下,也是我们所看到的最简单的解释。” “看起来越来越像我们可能需要修改我们的标准宇宙学模型,以使这些不同的数据集共同有意义 - 不断发展的暗能量似乎很有希望。”

到目前为止,人们对不断发展的暗能量的偏爱还没有提高到“ 5 Sigma”,这是物理学的黄金标准,代表了发现的阈值。但是,DESI数据与CMB,弱透镜和超新星数据集的不同组合范围为2.8至4.2 Sigma。 (一个3个sigma事件具有0.3%的机会成为统计氟,但是许多物理学中的许多3个sigma事件都消失了更多的数据。)该分析使用一种技术将结果隐藏到科学家直到结束,从而减轻了对数据的任何无意识的偏见。

伯克利实验室(Berkeley Lab)的博士后研究员,Desi的Lyman-Alpha工作组的联合主席Andrei Cuceu说:“我们正在让宇宙告诉我们它是如何工作的,也许宇宙告诉我们它比我们想象的要复杂。” “这很有趣,并使我们更有信心看到许多不同的证据指向同一方向。”

Desi是有史以来最广泛的宇宙调查之一。最先进的工具同时捕获了5,000个星系的光,并通过科学办公室的资金进行了运营。 DESI安装在美国国家科学基金会的Nicholas U. Mayall 4米望远镜,位于亚利桑那州基特峰国家天文台(NSF NOIRLAB计划)。该实验现在已经在五年的四年中对天空进行了调查,计划在项目结束时测量大约5000万个星系和类星体(极端遥远而又明亮的物体带有黑洞的物体)。

新分析使用了前三年观察结果的数据,其中包括近1500万个最佳的星系和类星体。这是一个重大的飞跃,通过数据集提高了实验的精度,该数据集是DESI首次分析中使用的两倍以上的数据集,这也暗示了不断发展的暗能量。

朴茨茅斯大学教授,德西(Desi)银河系和Quasar Compustering工作组的联合主席Seshadri Nadathur说:“不仅数据继续表现出对不断发展的暗能量的偏爱,而且证据比现在更强大。” “与第一年相比,我们还进行了许多额外的测试,他们使我们有信心结果在我们尚未考虑的数据中并未受到某些未知效应的驱动。”

Desi通过研究物质如何在整个宇宙中传播,从而了黑暗能源的影响。早期宇宙中的事件在物质的分布方式上留下了微妙的模式,这种特征称为巴属声学振荡(BAO)。该BAO模式是标准统治者,其大小在不同时间直接受到宇宙扩展的影响。在不同距离内测量尺子表明研究人员在整个历史上都具有黑暗能量的强度。 Desi对这种方法的精确度是世界上最好的。

达勒姆大学的博士后研究员,Desi的宇宙学参数估计工作组的联合主席Willem Elbers说:“几十年来,我们拥有这种真正令人印象深刻的宇宙学模型。” “随着我们的数据越来越精确,我们发现模型中的潜在裂缝,并意识到我们可能需要一些新的东西来一起解释所有结果。”

该协作将很快开始进行其他分析,以从当前数据集中提取更多信息,DESI将继续收集数据。在未来几年内上线的其他实验也将提供互补的数据集以供将来分析。

伯克利实验室(Berkeley Lab)的科学家迈克尔·列维(Michael Levi)表示:“我们的理论同事看新的模型和现有模式是我们的理论同事的肥沃基础,我们很高兴看到他们的想法。” “无论黑能的本质是什么,它都会影响我们宇宙的未来。我们可以用望远镜抬头看天空,并尝试回答人类有史以来最大的问题之一。”

讨论实验新分析的视频可在DESI YouTube频道上获得。除了在今天的APS会议上推出其最新的黑暗能源结果外,DESI合作还宣布,其数据版本1(DR1)包含主要调查数据的前13个月,现在可以供任何人探索。借助数以百万计的天体对象的信息,该数据集除了Desi的宇宙学目标外,还将支持其他人的广泛天体研究。

DESI得到DOE科学办公室和美国能源部科学办公室国家用户设施的国家能源研究科学计算中心的支持。美国国家科学基金会提供了对DESI的额外支持;英国科学技术设施委员会;戈登和贝蒂·摩尔基金会; Heising-Simons基金会;法国替代能源和原子能委员会(CEA);墨西哥国家人文,科学和技术理事会;西班牙科学与创新部;以及DESI成员机构。

允许Desi合作对I'Oligam Du'Ag(Kitt Peak)进行科学研究,这对Tohono O'Odham Nation具有特殊意义。

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