“疑问远比谜底来得多万博manbext体育官网娱乐网。”

配图证明：一幅插画形象地展示了天地后期，天地网结构迟缓瓦解的场景。图源：Robert Lea (由Canva制作)

暗能量可能有个“帮凶”，一谈拖慢了天地大型结构（比如由星系团组成的巨大超星系团）的成长速率。

一项对天文数据的分析标明，可能有未知的物理机制在起作用，匡助暗能量饰演着近乎“反重力”的变装。它对消了引力的作用——要知谈，引力然而肃穆把物资聚拢、勾引这些硕大无朋的元勋。

天地的大标准结构指的是由星系、星系团和超星系团组成的高大互联图案，它们像丝线、勤勉和墙壁不异摆设，组成了所谓的“天地网”。数十亿年来，引力一直在塑造这个结构。但磋磨团队发现，比较远方的138亿年前，如今这个结构酿成的速率变慢了。

配图证明：来自“星系演化与环境说合”(EAGLE)项策画天地网可视化图像。图源：EAGLE技俩

磋磨东谈主员通过分析“重子轰动光谱巡天”（BOSS）项策画数据，发现了这些足迹。

BOSS技俩测绘了发光红星系（LRG）和黑洞驱动的类星体的空间鉴别，策画是探伤早期天地的物资密度变化（称为“重子声波轰动” ）。这些轰动的信息被“冻结”在一种叫作念“天地微波配景辐照”（CMB）的天地化石里。

“咱们发现，BOSS巡天不雅测到的星系显现，现今天地的结构酿成速率比预期的要慢，”团队肃穆东谈主、普林斯顿大学磋磨员陈世帆（Stephen Chen 音译）称。“骨子上，咱们的截止标明，这种减缓似乎与暗能量自身关系并不大。”

为什么暗能量可能不在分工？

暗能量是科学家给“任何导致天地加快延伸的东西”起的临时名字。它是在1998年由两个孤立的天文团队发现的，被觉得占天地总能量和物资组成的约70%。

现在对暗能量的“最好讲授”是“天地学常数”（用希腊字母Lambda, Λ线路），它包含在天地学的要领模子（也称为Λ冷暗物资模子，ΛCDM）中。

配图证明：一个展示天地物资-能量组成的饼图 图源：Robert Lea (由Canva制作)

天地学常数代表“真空能量”，或者说“空无一物的空间所具有的能量”。这听起来相称奇怪，因为它与成对的物资和反物资粒子在顿然编造出现又散失相关。若是一个物资粒子和一个反物资粒子在有限空间内被制造出来（它们能量荒谬但性质相背），那么这个空间的总能量骨子上照旧零。

这有点像天地的“透支额度”——不外借的不是钱，而是能量。但就像银行不异，天地最终条目送还能量，于是这些虚拟粒子就通过相互脱色来还债。

这意味着“空无一物的空间”永久不成保证确凿空无一物。

尽管“物资编造出现”听起来跋扈，但咱们依然在践诺中考证了它。群众践诺室都不雅测到的“卡西米尔效应”，就是虚拟粒子偏激产生的量子涨落（从而产生真空能量）的一个知名例子。

配图证明：动画展示“空”的空间其实从不真空，虚拟粒子不断编造出现又散失。图源：Derek Leinweber

环节点在此：若是暗能量就是天地学常数，那么它就应该不朽不变。是以在ΛCDM模子中，尽管暗能量引起了天地延伸速率的变化，但这个常数自身不该编削。

然而最近，“暗能量光谱仪”（DESI）的践诺截止出现了荒谬，线路暗能量可能随时候变化，这在天地学家中引起了轰动。这种变化的或称为“动态暗能量”的自得，与ΛCDM模子矛盾。

“DESI的最新截止标明，暗能量可能不是天地学常数，而是会随时候演化——咱们很兴趣，这种与ΛCDM模子的矛盾是否与咱们不雅测到的结构酿成减缓相关，”陈世帆说。

但事与愿违，用BOSS数据查对DESI的截止，反而给团队带来了更大的谜团。

暗能量和天地学常数

非论暗能量到底是什么（是天地学常数也好，别的也罢），时空的延伸只作用于极其巨大的标准。是以定心吧，你目下的咖啡杯是不会被“撑大”的。

然而，咱们确乎能看到远方的星系正以越来越快的速率隔离咱们。咱们还能在那些“冻结”在天地微波配景辐照（CMB）中的重子声波轰动（BAO）波动里不雅察到它们的影响。因为这束来自高爆炸后不久事件的“化石光”，简直均匀地洒满了通盘天地。

因此，暗能量行为一种推开星系的力量，在落魄像星系团和超星系团这么的大型结构酿成方面阐述作用，也就不及为奇了。陈世帆（Stephen Chen）偏激共事磋磨截止的超卓之处在于，他们发现现今天地中的大标准结构数目致使比天地学要领模子（ΛCDM模子）和允许暗能量变化的扫数预期都要少得多。这意味着还有别的、新的未知机制在起作用，其身份尚不解确。

“对于为何不雅测到的晚期天地结构规模老是略低于预期值，学界依然提议了好多不同的表面讲授，”陈世帆线路，“但现在还莫得着实的谜底。”

配图证明：暗能量驱动下的天地延伸，星系如同延伸气球名义的点互相隔离。图源：Robert Lea (由Canva制作)

不外，对于大规模天地结构酿成减缓的足迹并非全无眉目。这种减缓似乎发生在暗能量运转主导天地的兼并时刻。

当物资统率天地时

暗能量如今可能统率着天地。但情况并非一直如斯。大爆炸之后，天地早先由辐照主导，驱动了其急速的延伸。

粗略在大爆炸后7万年，天地冷却到足以让引力压倒辐照压力。这减缓了率先由大爆炸驱动的延伸，使其简直住手，这时第一批物资王人集物、恒星和星系才得以酿成。

粗略在大爆炸后90到100亿年（距今约40到50亿年前），奇怪的事情运转发生。天地再次运转延伸。不仅如斯，此次的延伸运转加快，而且于今仍在加快中。

这就是暗能量主导期间的开始；问题在于，无东谈主理会从物资主导到暗能量主导的“开关”是若何发生的。

配图证明：基于大爆炸表面和暴胀模子的天地时候线示意图。图源：NASA/WMAP

“BOSS数据探伤的是暗能量刚运转发力的天地时刻，咱们觉得这种减缓不可能比阿谁时刻早太多发生，”陈世帆讲授说。

因此，固然暗能量似乎与这种减缓相关，但这股玄妙力量仍无法王人备讲授为安在当代天地中大型天地结构的酿成会变慢。

“当咱们将这些星系的‘特别速率’（称为红移空间畸变）探伤截止，与它们对CMB产生的弱引力透镜效应的交叉关联数据联结起来分析时，咱们发现咱们的截止熟习未必发生的概率仅为30万分之一，”陈世帆说，“这标明，要么存在某种未知的物理定律在起作用，要么BOSS数据中存在某种未知的系统性罪恶。”

这位磋磨东谈主员补充谈，跟着更好的数据行将到来（包括上周初度发布的DESI星系鉴别公开数据），团队将再次运用他们的法子，将截止与现存发现进行比较，以探伤是否存在统计上显贵的各别。

“我觉得现在照旧疑问多于谜底，”陈世帆追溯谈，“这项磋磨无疑强化了这么一个不雅点：当在要领的天地学ΛCDM模子框架内解读时，不同的天地学数据集之间正运转出现矛盾。”

该团队的磋磨恶果已发表在《物理挑剔快报》杂志上。

BY:Robert Lea

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