一项最新的研究表明,驱动宇宙加速膨胀的神秘力量——暗能量,可能并非恒定不变,而是正在逐渐衰减。如果这一发现最终得到证实,那么宇宙的最终命运将不再是永恒的膨胀,而是有可能走向“大坍缩”。
暗能量:宇宙膨胀的幕后推手
暗能量是宇宙中最神秘的组成部分之一,占据了宇宙总能量密度的近70%。它是一种看不见、摸不着的神秘力量,推动着宇宙中的星系彼此远离,并且这种膨胀的速度还在不断加快。长期以来,科学家们普遍认为暗能量是一种恒定的力量,以恒定的速率推动宇宙膨胀。
最新研究:暗能量可能正在衰减
然而,去年出现的一项初步研究提出了一个令人惊讶的可能性:暗能量可能并非恒定不变,而是在逐渐衰减。近日,在美国物理学会的一次会议上,科学家们展示了最新的研究成果,进一步支持了暗能量衰减的观点。尽管科学家们尚未完全确定,并且还需要进一步的研究来理解其对宇宙学的影响,但这一发现已经开始动摇我们对宇宙的传统认知。
这项研究由一个国际研究合作组织“暗能量光谱仪”(DESI)完成。DESI项目旨在绘制一幅三维宇宙地图,追踪110亿年来星系的分布和聚集情况。通过精确测量星系的运动,科学家们可以推断出作用于星系的各种力量,从而了解暗能量的性质。
去年,DESI项目发布了对600万个星系和类星体的首批分析结果。现在,他们增加了更多的数据,将样本数量扩大到近1500万个。结合其他测量方法——例如对超新星爆炸、宇宙微波背景辐射以及星系形状扭曲的观测——DESI的最新结果支持了去年提出的暗能量可能正在衰减的观点。
“这正在从一个非常令人惊讶的发现,转变为一个我们可能不得不抛弃我们对宇宙学的思考方式并重新开始的时刻,”宾夕法尼亚大学的宇宙学家Bhuvnesh Jain表示,他没有参与这项研究。
仍需进一步验证
尽管如此,科学家们强调,现在完全排除暗能量恒定的可能性还为时过早。因为目前的研究结果尚未达到物理学要求的“金标准”统计证据水平。DESI合作组织计划在2026年结束调查之前,绘制约5000万个星系和类星体的地图。此外,全球范围内还有其他的研究项目也在关注暗能量,并计划在未来几年发布自己的数据,包括欧洲航天局的欧几里得任务和位于智利的薇拉·C·鲁宾天文台。
南加州大学的宇宙学家Kris Pardo表示:“我们希望看到几个不同的合作组织都获得类似的测量结果,达到金标准水平,才能确定暗能量正在衰减。”
宇宙的命运:永恒膨胀还是“大坍缩”?
如果暗能量是恒定的,科学家们认为我们的宇宙可能会永远膨胀下去,变得越来越冷、越来越空旷和寂寞。在这种情况下,宇宙最终将走向“热寂”,所有的能量都将均匀分布,没有任何活动发生。
然而,如果暗能量随着时间的推移而减弱,正如现在看起来似乎是可能的情况,那么宇宙可能会在某一天停止膨胀,然后最终坍缩回自身,形成所谓的“大坍缩”。虽然这听起来并不是最令人愉快的结局,但它至少提供了一种终结,得克萨斯大学达拉斯分校的宇宙学家、研究合作者穆斯塔法·伊沙克-布沙基说。
“现在,存在着一切终结的可能性,”他说。“我们应该认为这是一件好事还是坏事?我不知道。”
无论最终的结局如何,对于暗能量的研究都将继续推动我们对宇宙的理解,并揭示更多关于宇宙起源、演化和最终命运的秘密。