暗能量的隱秘變化:物理學定律的重新定義?
最新的暗能量光譜儀(DESI)研究結果,挑戰了長期以來對暗能量的認知。科學家透過分析三年的宇宙資料,發現暗能量可能並非如過去所認為的是一個恆定不變的力,而是隨著時間在演化。這一發現可能撼動我們對物理學標準模型的理解。
DESI是一項尖端的天文儀器,能夠同時捕捉來自5000個星系的光線。這項實驗目前已經進入第四年,目標是測量約5000萬個星系和類星體。最新的分析使用了前三年的觀測資料,涵蓋了近1500萬個星系和類星體。
德克薩斯大學達拉斯分校的物理學教授Mustapha Ishak-Boushaki博士,是負責解讀DESI宇宙學資料的工作小組共同主席。他在2024年4月的美國物理學會會議上,首次展示了DESI資料的第一年分析結果,暗示暗能量可能並非恆定不變。
雖然暗能量仍然是一個謎,但許多科學家認為它在宇宙加速膨脹中扮演著關鍵角色。最新的DESI發現,結合其他測量資料,進一步證實暗能量的影響可能隨著時間減弱,這意味著我們現有的宇宙模型可能需要修正。
這些支援性的測量包括來自宇宙微波背景(CMB)的資料,以及超新星和弱引力透鏡的觀測結果。DESI團隊於3月19日將這些發現發表在arXiv線上資料庫,並在加州安納罕的美國物理學會全球物理峰會上進行了報告。
研究人員表示,目前對於暗能量演化的證據尚未達到5 sigma的統計顯著性,這是物理學中發現的黃金標準。然而,結合DESI資料與CMB、超新星和弱透鏡測量的結果,顯著性範圍在2.8 sigma到4.2 sigma之間。
Ishak-Boushaki博士表示:「當顯著性達到4.2 sigma時,我認為我們已經到了無法回頭的地步。這項新分析不僅確認了我們之前的發現,即暗能量可能隨著時間演化,還提高了這些發現的顯著性。最令人興奮的是,這些證據來自不同的資料集。」
他進一步補充:「我已經研究宇宙加速問題25年了,我的觀點是,如果證據繼續增加,這將對宇宙學和整個物理學產生巨大影響。」
DESI是目前為止最大的宇宙3D地圖,並利用它來研究暗能量。這項實驗由美國能源部科學辦公室資助,並位於國家科學基金會的尼古拉斯·U·梅亞爾4米望遠鏡上,由NSF的NOIRLab運營。DESI還得到了多個國際機構的支援,包括英國的科學與技術設施委員會、戈登和貝蒂·摩爾基金會等。
DESI團隊深感榮幸,能夠在對Tohono O'odham民族具有特殊意義的Iolkam Du'ag(基特峰)進行科學研究。