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宇宙可能開始減速。

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宇宙可能開始減速。

宇宙可能不再加速。根據一項新的研究,它的擴張可能會放緩。這挑戰了現代宇宙學最基本的概念之一。

研究結果發表於 11 月 6 日 英國皇家天文學會每月通知它質疑了人們長期以來所接受的信念,即一種被稱為“暗能量”的神秘力量正在以不斷加快的速度將星系推開。研究人員尚未發現令人信服的證據表明宇宙仍在加速。

如果這一結果得到證實,將改變科學家對暗能量的認識,有助於解決長期存在的“哈勃緊張局勢”。並改變關於宇宙過去和未來的理論。

宇宙減速的證據

韓國延世大學教授Young-Wook Lee首席研究員表示,“我們的研究表明,宇宙在現代已經進入了一個緩慢膨脹的時期。而且暗能量隨著時間的推移演化得比之前想像的要快得多。”

“如果這些結果得到證實,這將標誌著自 27 年前發現暗能量以來宇宙學最重大的範式轉變。”

近三十年來,天文學家認為宇宙的膨脹因暗能量而加速。這是一種神秘的力量,作用是這個結論是基於對遙遠的 Ia 型超新星的測量。這一發現獲得了2011年諾貝爾物理學獎。

重新思考宇宙的“標準蠟燭”

延世大學的新研究挑戰了這一基礎。 Ia型超新星,長期以來被認為是測量宇宙距離的“標準蠟燭”,它似乎受到產生它的恆星年齡的影響。

即使在亮度正常化之後,研究小組還發現,年輕恆星產生的超新星往往顯得更暗。而來自老恆星的超新星則更亮。通過分析 300 個宿主星系的數據,研究人員以極高的置信度 (99.999%) 證實了這種年齡效應。

這意味著,曾經由宇宙加速引起的部分變暗可能是恆星數量差異的結果,而不是宇宙膨脹的結果。

一種新的格式出現

當團隊糾正與年齡相關的偏差時,超新星數據不再符合標準的ΛCDM模型。相反,它以恆定形式接收暗能量,它與暗能量光譜儀器(DESI)項目支持的新模型非常吻合。

這個替代模型使用重子振盪(BAO),即來自大爆炸的古老聲波。來自宇宙微波背景(CMB)的數據都表明暗能量並不是恆定的。相反,它會隨著時間的推移而減弱和變化。

當研究人員將解析的超新星數據與 BAO 和 CMB 結果結合起來時,證據變得壓倒性的:宇宙似乎不再加速。但已進入緩慢擴張期。

宇宙已經在減速。

李教授解釋道:“在DESI項目中,通過將未解析的超新星數據與重子振盪測量相結合,獲得了重要結果。這導致了這樣的結論:即使宇宙在未來減速,但目前仍然存在加速。”

相反,我們的分析使用了年齡偏差校正。這表明宇宙現在已經進入了一個減速時期。令人驚訝的是,這與單獨使用 BAO 或 BAO+CMB 分析進行的獨立預測是一致的,儘管這一事實很少受到關注。 ”

測試結果

為了加強他們的結論,延世團隊正在研究他們所謂的“這種方法”,該方法僅檢查年輕星系中的超新星,這些星系在整個紅移過程中都具有相似年齡的恆星。早期結果已經支持了主要發現。

“在接下來的五年裡,當維拉·C·魯賓天文台發現超過 20,000 個新的超新星宿主星係時,準確的年齡測量將為超新星宇宙學提供更明確的測試,”該研究的合著者、研究教授 Chul Chung 說。與博士生 Junhyuk Son 一起

維拉·魯賓天文台和宇宙學的未來

維拉·魯賓天文台位於智利安第斯山脈的高處。它是世界上最強大的數碼相機的所在地。今年開始科學工作後,預計將徹底改變我們對太陽系和整個宇宙的理解。

大爆炸之後,大約 138 億年前。在引力減慢宇宙速度之前,宇宙迅速膨脹。然後,在它誕生大約90億年後,科學家發現膨脹再次開始加速。這是由於暗能量造成的,據信暗能量約佔宇宙的 70%。

暗能量的神秘面紗愈加加深。

儘管經過數十年的研究,但暗能量仍然是科學中最令人費解的謎團之一。去年,亞利桑那州圖森市 DESI 的數據暗示,暗能量的影響可能會隨著時間的推移而發生變化。這個想法在延世團隊的新成果中流行起來。

借助 DESI 和 Vera C. Rubin 天文台等先進儀器,天文學家希望準確發現什麼是暗能量?這種能量如何決定宇宙的命運?

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