近日，暗能量光谱巡天项目（DESI）发布了其首个官方数据版本，涵盖了该仪器运行的前13个月的数据。分析显示，暗能量可能并非一个宇宙学常数，其对宇宙的影响可能随着时间的推移而减弱。这一发现如果得到进一步证实，将对宇宙学的标准模型——ΛCDM模型，产生重大冲击。
颠覆认知：暗能量的影响正在减弱？
这项重磅消息意味着，我们长期以来对宇宙的认知可能需要重新审视。虽然并非所有认知都将被推翻，但科学家们可能已经在宇宙学标准模型——ΛCDM模型上撕开了一个巨大的口子，足以撼动其根基。这个发现的重要性在于，它可能迫使我们重新命名这个模型。
DESI项目汇集了全球天文学家的力量，旨在研究暗能量，目标是对暗能量的状态方程、引力驱动的大尺度结构增长、中微子质量总和以及原始暴胀的观测特征进行前所未有的约束。
DESI首批数据：暗能量并非恒定
DESI发布了其首个数据版本（Data Release 1），包含了其运行前13个月的所有观测数据。随之而来的是大量论文，详细分析了对这些宝贵数据的第一轮研究。在众多激动人心的结论中，最引人注目的是：暗能量可能并非一个宇宙学常数。
1998年暗能量的发现彻底改变了我们对宇宙的认识。我们意识到，宇宙并非一个由大爆炸膨胀且膨胀速度逐渐减慢的无限泡泡，而是正在加速向外膨胀。这种加速膨胀的能量来源被认为是暗能量。
DESI团队的新发现并非否定这一图景，而是对其进行了重大修正。新的数据显示，暗能量的影响并非永远加速，而是随着时间的推移逐渐减弱。这意味着暗能量对宇宙的影响并非恒定不变，而是在逐渐减弱。
数据来源：多方数据交叉验证
研究团队主要利用了两大数据集得出这一结论。首先是DESI Data Release 1，该数据集使研究人员能够测量可见物质的大尺度涨落（被称为重子声波振荡，BAO）以及跨越几乎整个宇宙历史的星系间介质的行为（通过对莱曼α森林的代理观测）。DESI能够观测到遥远的宇宙，从而能够回溯数十亿年前的历史。
其次，研究团队还使用了尚未发布的DESI Data Release 2，从中提取了第二轮BAO测量数据。此外，他们还利用了描述宇宙微波背景和Ia型超新星行为的外部数据集。通过结合所有这些数据，分析其含义，并将其与现有理论和计算进行比较，科学家们得出结论：能够最好地解释我们所观测到的现象的方程，是将暗能量表示为一个变量，而非一个常数的方程。
ΛCDM模型或将面临修正
为了理解这一发现的重要性，我们需要回顾一下宇宙学标准模型的科学名称。ΛCDM模型中，CDM代表冷暗物质，Λ代表宇宙学常数，代表暗能量的影响。如果这一发现得到证实，ΛCDM模型中的Λ将不复存在，因为该组成部分将被证明是错误的。
“可以肯定地说，如果从字面上理解，这个结果似乎是我们自25年前发现暗能量以来，获得的关于暗能量性质的最大提示，”最早发现暗能量的天体物理学家之一Adam Riess告诉《纽约时报》。
实际上，可变暗物质的观点并非首次提出。DESI团队的研究人员几个月前在其早期数据发布中也暗示了这种可能性。但这次的发现是我们迄今为止获得的最佳迹象。为了评估研究团队对结果的确定性，科学家们使用统计显著性单位（sigma，σ）来表示发现的确定性，以描述他们探测到的事物是偶然事件的可能性。通常认为，当统计显著性达到5σ时，该事物就是一个真正的“发现”，这意味着该发现是随机波动的可能性仅为1/350万。而这次发现的演化暗能量的统计显著性峰值为4.2σ，这意味着发生偶然事件的可能性约为1/5万。因此，虽然还不能说是“尤里卡”，但绝对令人兴奋。正如宇宙学家Wendy Freedman告诉《华盛顿邮报》：“我们仍然处于‘有趣’或‘请继续关注’的阶段。非常有趣，但尚未最终确定。”
其他研究结果：宇宙学模型仍需完善
值得注意的是，另一项由阿塔卡马宇宙学望远镜联盟进行的类似的大型研究似乎证实了ΛCDM模型是准确的——至少在极早期宇宙中是这样。该团队通过进一步确认哈勃张力（具体解释请点击这里），得出结论：我们目前的模型似乎仍然有效。
“令我震惊的是，我们甚至没有看到这些新物理扩展的暗示，”参与该研究的宇宙学家Colin Hill告诉《科学新闻》。“这表明我们可能需要真正回到我们对宇宙学理解的一些基本假设。”
关键在于，阿塔卡马研究的正确性并不排除DESI研究的正确性。它只是增加了科学家们需要解决的难题。
未来展望：宇宙终结的更多可能性
那么，这一切意味着什么呢？除了增进我们对浩瀚宇宙的理解之外，它还意味着我们或许能够更好地描绘宇宙将如何终结。目前，ΛCDM模型表明，宇宙中的一切将随着时间的推移越来越快地分离，直到一切都彼此相距遥远，最终彻底毁灭。
但是，如果ΛCDM模型中的Λ更像是一个方程，而不是一个常数——特别是，一个表明暗能量的影响随着时间推移而减弱的方程——我们的宇宙可能不会注定自我毁灭。相反，它可能会崩溃回一个无限致密的点，就像大反弹假说所描述的那样。或者，如果我们足够幸运，它可能会完全稳定，形成一个无限冰冻的宇宙，永恒存在。
所有这些都有待科学家们去探索。幸运的是，这正是他们想要做的。
“这对该领域来说实际上是一个小小的推动，”宇宙学家兼DESI发言人Will Percival告诉《纽约时报》。“现在我们有了一些值得追求的东西。”
