國家天文臺(tái)研究員趙公博帶領(lǐng)的國際合作團(tuán)隊(duì)通過對(duì)最新天文觀測(cè)數(shù)據(jù)的分析,發(fā)現(xiàn)了暗能量隨時(shí)間演化的證據(jù)。此發(fā)現(xiàn)表明暗能量的本質(zhì)有可能不是愛因斯坦百年前提出的“宇宙學(xué)常數(shù)”,這對(duì)暗能量的研究具有重大意義。
該成果于8月底在線發(fā)表于《自然》雜志天文??希?月5日在該刊的“新聞與觀點(diǎn)”欄目又在線發(fā)表了國際知名學(xué)者撰寫的解讀文章。
揭示暗能量的物理本質(zhì)是現(xiàn)代科學(xué)中最重大的課題之一。暗能量的物理性質(zhì)體現(xiàn)在其“狀態(tài)方程”中,即暗能量的壓強(qiáng)與能量密度的比值。在傳統(tǒng)的真空能—冷暗物質(zhì)宇宙學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型中,暗能量是愛因斯坦在1917年提出的“宇宙學(xué)常數(shù)”。在此模型中,暗能量不具有任何動(dòng)力學(xué)性質(zhì)。
2016年,趙公博帶領(lǐng)國際大型星系巡天SDSS-Ⅲ(BOSS)合作組,利用最新觀測(cè)數(shù)據(jù)和新方法,在宇宙演化的多個(gè)時(shí)期,以高精度測(cè)量得到了重子聲波振蕩(BAO)信號(hào)。
基于此測(cè)量,趙公博領(lǐng)導(dǎo)的國際團(tuán)隊(duì)利用其開發(fā)的暗能量重建方法在3.5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差水平發(fā)現(xiàn)了暗能量狀態(tài)方程隨時(shí)間演化的證據(jù)。這意味著暗能量的本質(zhì)可能不是真空能,而是某種動(dòng)力學(xué)場(chǎng)。
據(jù)介紹,暗能量的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)還需要下一代大型巡天觀測(cè)的證認(rèn)。未來5—10年內(nèi),科學(xué)家期待世界上最大型的星系巡天eBOSS項(xiàng)目(趙公博擔(dān)任此項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)者之一)、DESI項(xiàng)目(國家天文臺(tái)是合作伙伴單位)、PFS項(xiàng)目(國家天文臺(tái)是合作伙伴單位)等能夠幫助人類揭開暗能量之謎。