10 年暗能量精確測量結果,不用擔心宇宙加速膨脹到撕裂

2024-01-10 14:56:00    編輯: Emma stein
導讀 暗能量佔可觀測宇宙近 70% 構成,本質神祕但影響程度極大,主要作用是推動宇宙加速膨脹。最近,集結超過 400 名科學家 10 年心血的暗能量巡天(DES)計畫發表分析結果,與現有加速膨脹的標準宇宙...


暗能量佔可觀測宇宙近 70% 構成,本質神祕但影響程度極大,主要作用是推動宇宙加速膨脹。最近,集結超過 400 名科學家 10 年心血的暗能量巡天(DES)計畫發表分析結果,與現有加速膨脹的標準宇宙學模型一致,證實我們不用擔心宇宙撕裂。

1998 年,天文物理學家透過觀察特定類型恆星爆炸(Ia 型超新星)發現,宇宙因神祕暗能量的存在正加速膨脹,違反當時物理學家一致認為宇宙膨脹應該因為引力而減慢的想法。

現在,暗能量巡天(The Dark Energy Survey,DES)研究計畫集結全世界科學家 10 年心血分析 1,500 顆 Ia 型超新星,開創光度測量新方法測量超新星光變曲線,為暗能量狀態方程式難以捉摸的數值量 w 提供迄今為止最好的測量結果之一。

該狀態方程描述物質壓力與能量密度的比率,其 w 值可告訴你某種物質是相對論性氣體或行為像流體,計算出這個數字是了解暗能量本質的第一步。

最佳理論預測 w 應該恰好等於負一(w=-1),表明隨著暗能量能量密度增加,負壓也會增加,而最新測量結果得出 w 值w = –0.8 +/- 0.18,結合歐洲太空總署普朗克望遠鏡的補充數據後,w 值甚至更接近 –1。

該結果表明宇宙暗能量密度可能隨時間推移而改變,且可能使「大撕裂」宇宙假說走向結局,因為該模型狀態方程式負值更大,認為宇宙將以越來越快的速度無限膨脹,最終分裂星系、行星系統甚至時空本身。

其他更先進的暗能量調查計畫即將到來,DES 科學家強調除了實驗觀察外仍需要理論模型解釋暗能量,即使我們無限精確地測量暗能量,也不代表我們可以知道它是什麼。

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