暗能量研究者的发现支持了爱因斯坦对引力的构想 | 路透社

亚利桑那州基特峰国家天文台的暗能量光谱仪在2022年操作，拍摄夜空，位于美国亚利桑那州基特峰，基特峰国家天文台/NOIRLab/美国国家科学基金会/AURA/T. Slovinsky/通过路透社提供华盛顿，11月19日（路透社） - 在国际合作中工作的科学家们追踪了宇宙在过去110亿年中的结构是如何增长的，提供了迄今为止对重力在非常大尺度上行为的最精确测试。他们发现它的表现正如物理学家阿尔伯特·爱因斯坦在他开创性的1915年广义相对论理论中所预测的那样。周二宣布的发现是对宇宙历史进行多年研究的一部分，重点关注暗能量，这是一种不可见且神秘的力量，正在加速宇宙的持续扩张。研究人员利用暗能量光谱仪（DESI）在亚利桑那州基特峰国家天文台进行的一年的观测，该仪器可以同时捕捉来自5000个星系的光。

重力是宇宙的基本力量之一。爱因斯坦的理论将空间、时间和重力联系在一起。它认为质量和能量的集中会弯曲时空的结构，影响附近物体的运动。

“爱因斯坦的广义相对论描述了在它们所创造的引力场中大质量物体的运动。这是我们拥有的最成功的物理理论之一。然而，加速宇宙的发现导致人们提出，也许广义相对论需要被修正，”密歇根大学的宇宙学家德拉甘·胡特雷尔说，他是解释DESI宇宙学数据的工作组的共同负责人。

但新的DESI发现揭示了引力的行为正如爱因斯坦所预见的那样。

138亿年前的大爆炸事件启动了宇宙，并且自那时起一直在扩张。科学家们在1998年披露，这种扩张实际上是在加速的，暗能量被假设为原因。

新的DESI发现集中在所谓的宇宙结构的增长上，追溯到宇宙大约20%当前年龄的时候。这指的是物质的大规模组织，星系、星系团甚至更大的星系超团并不是在宇宙中随意分布，而是形成了一个宇宙网络——交织的丝状物和墙壁——在它们之间存在着巨大的空洞。

这种结构是由于宇宙中物质的引力作用所导致的。

新的分析基于DESI对近600万颗星系及其发光核心的观察，追溯到110亿年前。

DESI科学家在四月揭示了宇宙的最大三维地图，并宣布了暗能量可能不是一种不可改变的力量，而是一种动态的、随着时间演变的力量的发现。这些发现集中在星系聚集的特定特征上。新的分析扩大了研究范围。

“我们的DESI数据表明，它与爱因斯坦的引力理论一致，但仍然倾向于动态暗能量——同时发现这两者是新的，”德克萨斯大学达拉斯分校的天体物理学家穆斯塔法·伊沙克-布沙基（Mustapha Ishak-Boushaki）说，他是该工作组的共同负责人。

“暗能量似乎是动态的并且在减弱。这改变了宇宙演化的未来，宇宙的扩张不需要永远加速，”伊沙克-布沙基补充道。“暗能量是动态的这一强烈暗示是自1998年发现宇宙加速以来最重要的发现。”

宇宙的内容包括普通物质——恒星、行星、气体、尘埃以及地球上所有熟悉的东西，包括人类和爆米花——以及暗物质，这是一种可能占宇宙约27%的不可见物质，还有暗能量，可能占宇宙的68%。

“暗能量负责宇宙的加速扩张。暗能量的物理性质目前尚不清楚，”胡特雷（Huterer）说。

新的发现似乎证实了当前的宇宙学标准模型，该模型包括广义相对论理论。

“验证标准模型是否确实是正确模型是宇宙学研究的前沿，”胡特雷说。

DESI合作项目涉及来自全球70多家机构的900多名研究人员，由美国能源部的劳伦斯伯克利国家实验室管理。新的研究已发表在arXiv 在线仓库在同行评审之前。技术汇总通讯将最新的新闻和趋势直接送到您的收件箱。注册 这里。

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