摘要:在宇宙学的研究领域,暗能量一直是一个最大的不解之谜。它被认为是造成宇宙加速膨胀的神秘力量,但科学家们对它的本质和性质仍知之甚少。最近,一项新的研究为暗能量的演变提供了可能的证据,并引发了学术界的广泛关注。该研究由芝加哥大学的研究团队进行,研究人员认为,暗能量可
信息来源:https://phys.org/news/2025-09-dark-energy-evolving-astrophysicists-possibilities.html
在宇宙学的研究领域,暗能量一直是一个最大的不解之谜。它被认为是造成宇宙加速膨胀的神秘力量,但科学家们对它的本质和性质仍知之甚少。最近,一项新的研究为暗能量的演变提供了可能的证据,并引发了学术界的广泛关注。该研究由芝加哥大学的研究团队进行,研究人员认为,暗能量可能在随时间发生变化,而不是保持恒定。
研究背景与发现
一项新的研究基于望远镜(例如上图智利暗能量调查)的精确数据,表明被称为暗能量的神秘力量可能随着时间的推移而演变,而不是恒定的。图片来源:暗能量调查
该研究由芝加哥大学的名誉教授乔什·弗里曼与美国宇航局哈勃奖学金计划研究员阿诺瓦尔·沙吉布联合进行,发表在《物理评论 D》杂志上。研究团队结合了来自多个观测设施的数据,包括超新星、重子声振荡、暗能量调查、暗能量光谱仪器等,比较了暗能量演化模型与经典宇宙常数模型的差异,发现前者能更好地解释观测数据。
“这些数据为我们提供了揭示宇宙膨胀历史的信息,”沙吉布表示。他们的分析表明,暗能量的密度在过去数十亿年中可能降低了约10%,“如果这种趋势持续下去,它将会对宇宙未来的命运产生重要影响。”
理论模型的创新
在我们受物理启发的动态暗能量模型中,所有主要数据集的综合约束排除了标准模型,比例为 99.6%,这意味着宇宙的膨胀正在加速得更慢。图片来源:Anowar Shajib
研究团队提出的演化暗能量模型基于一种被称为“轴子”(axion)的假设粒子。轴子最初是为了解释强相互作用的一些特征而预测的一种粒子,并被认为是暗物质的候选者。该研究的模型认为,暗能量在宇宙早期可能是恒定的,但随着时间的推移,轴子开始发挥作用,导致暗能量密度逐渐降低。
弗里曼解释说:“这意味着我们可能在自然界中发现了一种比电子轻38个数量级的新粒子。”这种发现如果得到确认,将引发基础物理学的重大变革。
暗能量的演变与宇宙未来
研究表明,暗能量密度的降低将影响宇宙加速膨胀的程度。科学家们探讨了几种可能的宇宙演化结局,包括“伟大的撕裂”(大撕裂)和“大紧缩”(Big Crunch),但他们的模型表明,宇宙将避免这两种极端情况,走向一个寒冷、黑暗的宇宙,即“大冰冻”。
这一研究的结果对于理解暗能量的本质及其对宇宙演化的影响具有重大意义。研究团队希望未来的观测,例如来自维拉鲁宾天文台的时空遗产调查,将能够明确验证这些演化模型是否成立,从而揭示暗能量的真实面貌。
当前与未来的研究方向
尽管研究中得到的暗能量演变的新证据令人兴奋,但科研人员也提醒公众和同行,应谨慎对待这些结果。正如沙吉布所说:“我们并不是在说暗能量一定会演变,但我们正在分析的数据正在支持这一可能的假设。”
芝加哥大学团队的这项研究代表了对暗能量及其影响的新一轮探索,努力提出可验证的理论和模型,探讨未来宇宙的可能命运。未来的研究将继续关注这方面的进展,期望为理解暗能量提供更多线索。
随着科学家们深入探讨这一神秘力量的性质,暗能量的奥秘可能在不久的将来揭开面纱。从科学的角度来看,了解暗能量的演变不仅将深入我们对宇宙的理解,也意味着我们必须重新审视我们对基本物理定律的认识。
来源:人工智能学家