我們曾經(jīng)以為地球是宇宙的中心,后來卻發(fā)現(xiàn),原來地球是在圍繞著太陽公轉(zhuǎn),再后來,我們又發(fā)現(xiàn)太陽只是銀河系里數(shù)千億顆恒星中的一員,現(xiàn)在,我們對宇宙的認(rèn)知可能又得刷新了,根據(jù)“DESI”巡天觀測項(xiàng)目近日發(fā)布的一項(xiàng)研究,科學(xué)家發(fā)現(xiàn),我們可能錯(cuò)了,宇宙可能并沒有像之前認(rèn)為的那樣膨脹。

“DESI”的全稱是“Dark Energy Spectroscopic Instrument”,意為“暗能量光譜儀 ”,該儀器架設(shè)在美國亞利桑那州的一臺天文望遠(yuǎn)鏡上,顧名思義,這是一臺用于研究暗能量的儀器,
簡單來講,暗能量被認(rèn)為是推動宇宙膨脹的驅(qū)動力,在相關(guān)研究領(lǐng)域,科學(xué)家用“宇宙常數(shù)”來對其進(jìn)行描述,長期以來,科學(xué)家們都普遍認(rèn)為,這個(gè)“宇宙常數(shù)”是像光速和引力常數(shù)一樣,是一個(gè)不變的數(shù)值,而宇宙的膨脹也應(yīng)該是均勻的。
在過去日子里,“DESI”巡天觀測項(xiàng)目一直在致力于收集關(guān)于“宇宙常數(shù)”方面的觀測數(shù)據(jù),在早期研究中,科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)了一些“不對勁”的地方,即:實(shí)際觀測數(shù)據(jù)與基于“宇宙常數(shù)”不變的理論預(yù)測似乎存在差異。

在此之后,為了進(jìn)一步驗(yàn)證這些初步的發(fā)現(xiàn),科學(xué)家利用“DESI”進(jìn)行了更加持久的觀測,此次的研究成果,是基于長達(dá)3年收集到的觀測數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)量達(dá)到了早期研究的30倍,其中包含了大約1500萬個(gè)星系和類星體的信息,時(shí)間跨度達(dá)到了大約110億年。
(注:由于光速是有限的,因此我們看到的天體都是它們過去的樣子,并且距離越遠(yuǎn),它們在我們眼中就越古老,所以通過觀測宇宙中不同距離的區(qū)域,我們就可以了解到不同時(shí)期的宇宙狀態(tài))
在研究工作中,科學(xué)家仔細(xì)研究了來自“DESI”的觀測數(shù)據(jù),并將其與之前其他的宇宙觀測數(shù)據(jù)(例如宇宙微波背景輻射、Ia超新星以及遙遠(yuǎn)星系的光線被引力彎曲的現(xiàn)象等等)一起進(jìn)行了綜合分析,研究結(jié)果再次表明了,實(shí)際觀測數(shù)據(jù)與基于“宇宙常數(shù)”不變的理論預(yù)測存在著差異。

科學(xué)家指出,這種差異達(dá)到了4.2σ,雖然在物理學(xué)中,5σ才被認(rèn)為是確鑿的證據(jù),但是已經(jīng)足夠引起我們的重視,因?yàn)檫@種差異最直接的可能就是:我們之前認(rèn)為的“宇宙常數(shù)”,可能并不是一個(gè)真正的常數(shù),而是在隨著時(shí)間的推移而發(fā)生變化。
那么,如果“宇宙常數(shù)”真的是會變化的,又意味著什么呢?簡單來講就是,這意味著暗能量的強(qiáng)度是變化的,在這種情況下,宇宙就并沒有像之前認(rèn)為的那樣均勻地膨脹,如果真是這樣的話,我們就需要徹底修改現(xiàn)有的宇宙學(xué)模型,而我們對宇宙的起源、演化和最終命運(yùn)的理解,都將因此而發(fā)生巨大的改變。

對此,約翰斯·霍普金斯大學(xué)的天體物理學(xué)家亞當(dāng)·里斯(Adam Riess)表示,如果這次的發(fā)現(xiàn)最終得到證實(shí),那將是我們自發(fā)現(xiàn)暗能量以來,關(guān)于暗能量本質(zhì)的最大線索,這可能意味著,暗能量并不是我們之前認(rèn)為的那樣,是一種靜態(tài)的能量,而是一種更加奇特的存在。
(注:亞當(dāng)·里斯曾透過觀測遙距超新星而發(fā)現(xiàn)宇宙加速膨脹,讓人們意識到暗能量的存在,他也因此獲得了2011年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng))
就目前的情況來看,“DESI”巡天觀測項(xiàng)目仍在持續(xù)觀測宇宙,預(yù)計(jì)在未來兩年內(nèi)還會收集到更多的數(shù)據(jù),期待在未來的日子里,隨著更多數(shù)據(jù)的積累和更深入的研究,科學(xué)家們終將揭開暗能量的神秘面紗,更準(zhǔn)確地理解宇宙的膨脹機(jī)制,甚至發(fā)現(xiàn)全新的宇宙學(xué)原理。
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