近日,中國科學院國家天文臺傳來了一項關(guān)于暗能量的最新科研進展。這項突破性的成果是在美國物理學會年會上由暗能量光譜巡天(DESI)合作組公布的,同時,合作組還向全球開放了該項目首年的光譜數(shù)據(jù)。
DESI是一個國際性的科研項目,由美國能源部勞倫斯伯克利國家實驗室主導,匯集了全球超過70家機構(gòu)的900名科研人員。該項目在美國基特峰國家光學天文臺利用4米Mayall望遠鏡,通過5000根光纖收集遙遠星系的光線,進行深入的觀測研究。
在理想的觀測條件下,DESI能夠在每20分鐘內(nèi)收集到5000個天體的數(shù)據(jù),一夜之內(nèi)最多可以捕獲超過10萬個星系的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)使研究人員能夠精確測量光線因宇宙膨脹而產(chǎn)生的“紅移”現(xiàn)象,從而繪制出宇宙的三維圖像,并重建其詳細的演化歷史。
基于前三年的觀測數(shù)據(jù),結(jié)合其他巡天項目的信息,DESI合作組發(fā)現(xiàn)暗能量對宇宙膨脹的影響可能并不是恒定的,而是隨著時間的推移而逐漸減弱。這一發(fā)現(xiàn)對現(xiàn)行的宇宙標準模型提出了挑戰(zhàn),暗示可能存在新的物理現(xiàn)象。
在此次成果發(fā)布中,DESI合作組還向全球公開了首年的觀測數(shù)據(jù),這是迄今為止最大的宇宙三維地圖,包含了近1870萬個星系、類星體和恒星的信息。這一數(shù)據(jù)集的數(shù)量是此前所有光譜巡天項目總和的兩倍多,極大地豐富了人類對宇宙的認知。
中國科學院國家天文臺的鄒虎團隊在DESI項目中發(fā)揮了重要作用,參與了項目的科學運行,并為數(shù)據(jù)釋放提供了重要的增值星表。趙公博團隊還牽頭進行了暗能量動力學性質(zhì)的研究,相關(guān)成果預計將在近期發(fā)布。
DESI合作組利用這一龐大的數(shù)據(jù)集,結(jié)合其他宇宙學研究成果,如宇宙微波背景、超新星和弱引力透鏡等,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)行的宇宙學標準模型難以完全解釋所有的觀測結(jié)果。而暗能量隨時間變化的模型則與這些觀測數(shù)據(jù)更為吻合。這一發(fā)現(xiàn)意味著被廣泛接受的“宇宙學常數(shù)”暗能量可能以某種未知的方式隨時間演化。
盡管目前支持暗能量演化的證據(jù)尚未達到物理學上的“5