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“疑问远比谜底来得多。”

配图阐述：一幅插画形象地展示了世界后期，世界网结构逐步分解的场景。图源：Robert Lea (由Canva制作)

暗能量可能有个“帮凶”，一齐拖慢了世界大型结构（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”的扮装。它对消了引力的作用——要知谈，引力但是崇敬把物资聚拢、确立这些小巧玲珑的元勋。

世界的大圭臬结构指的是由星系、星系团和超星系团组成的巨大互联图案，它们像丝线、浮泛和墙壁不异成列，组成了所谓的“世界网”。数十亿年来，引力一直在塑造这个结构。但商讨团队发现，比拟远方的138亿年前，如今这个结构变成的速率变慢了。

配图阐述：来自“星系演化与环境聚首”(EAGLE)模式标世界网可视化图像。图源：EAGLE模式

商讨东谈主员通过分析“重子回荡光谱巡天”（BOSS）模式标数据，发现了这些足迹。

BOSS模式测绘了发光红星系（LRG）和黑洞驱动的类星体的空间辨别，标的是探伤早期世界的物资密度变化（称为“重子声波回荡” ）。这些回荡的信息被“冻结”在一种叫作念“世界微波布景放射”（CMB）的世界化石里。

“咱们发现，BOSS巡天不雅测到的星系露出，现今世界的结构变成速率比预期的要慢，”团队崇敬东谈主、普林斯顿大学商讨员陈世帆（Stephen Chen 音译）称。“本色上，咱们的戒指标明，这种减缓似乎与暗能量自己关系并不大。”

为什么暗能量可能不在分工？

暗能量是科学家给“任何导致世界加快推广的东西”起的临时名字。它是在1998年由两个孤苦的天文团队发现的，被以为占世界总能量和物资组成的约70%。

当今对暗能量的“最好阐述注解”是“世界学常数”（用希腊字母Lambda, Λ透露），它包含在世界学的要领模子（也称为Λ冷暗物资模子，ΛCDM）中。

配图阐述：一个展示世界物资-能量组成的饼图 图源：Robert Lea (由Canva制作)

世界学常数代表“真空能量”，粗略说“空无一物的空间所具有的能量”。这听起来至极奇怪，因为它与成对的物资和反物资粒子在蓦然假造出现又清除商酌。淌若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（它们能量至极但性质相背），那么这个空间的总能量本色上如故零。

这有点像世界的“透支额度”——不外借的不是钱，而是能量。但就像银行不异，世界最终条件璧还能量，于是这些虚拟粒子就通过相互消除来还债。

这意味着“空无一物的空间”始终不可保证确实空无一物。

尽管“物资假造出现”听起来荒诞，但咱们一经在实践中考据了它。众人实践室皆不雅测到的“卡西米尔效应”，就是虚拟粒子止境产生的量子涨落（从而产生真空能量）的一个着名例子。

配图阐述：动画展示“空”的空间其实从不真空，虚拟粒子抵制假造出现又清除。图源：Derek Leinweber

重要点在此：淌若暗能量就是世界学常数，那么它就应该不朽不变。是以在ΛCDM模子中，尽管暗能量引起了世界推广速率的变化，但这个常数自己不该改革。

然而最近，“暗能量光谱仪”（DESI）的实践戒指出现了特殊，透露暗能量可能唾手艺变化，这在世界学家中引起了震荡。这种变化的或称为“动态暗能量”的时局，与ΛCDM模子矛盾。

“DESI的最新戒指标明，暗能量可能不是世界学常数，而是会唾手艺演化——咱们很羡慕，这种与ΛCDM模子的矛盾是否与咱们不雅测到的结构变成减缓商酌，”陈世帆说。

但事与愿违，用BOSS数据查对DESI的戒指，反而给团队带来了更大的谜团。

暗能量和世界学常数

岂论暗能量到底是什么（是世界学常数也好，别的也罢），时空的推广只作用于极其巨大的圭臬。是以宽解吧，你目下的咖啡杯是不会被“撑大”的。

然而，咱们如实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”在世界微波布景放射（CMB）中的重子声波回荡（BAO）波动里不雅察到它们的影响。因为这束来自得爆炸后不久事件的“化石光”，真实均匀地洒满了通盘世界。

因此，暗能量算作一种推开星系的力量，在穷苦像星系团和超星系团这么的大型结构变成方面发扬作用，也就不及为奇了。陈世帆（Stephen Chen）止境共事商讨戒指的不凡之处在于，他们发现现今世界中的大圭臬结构数目以致比世界学要领模子（ΛCDM模子）和允许暗能量变化的总共预期皆要少得多。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世界结构限度老是略低于预期值，学界一经提倡了好多不同的表面阐述注解，”陈世帆透露，“但当今还莫得真确的谜底。”

配图阐述：暗能量驱动下的世界推广，星系如同推广气球名义的点互相隔离。图源：Robert Lea (由Canva制作)

不外，对于大限度世界结构变成减缓的足迹并非全无条理。这种减缓似乎发生在暗能量启动主导世界的归拢时期。

当物资管辖世界时

暗能量如今可能管辖着世界。但情况并非一直如斯。大爆炸之后，世界起始由放射主导，驱动了其急速的推广。

梗概在大爆炸后7万年，世界冷却到足以让引力压倒放射压力。这减缓了起始由大爆炸驱动的推广，使其真实住手，这时第一批物资聚首物、恒星和星系才得以变成。

梗概在大爆炸后90到100亿年（距今约40到50亿年前），奇怪的事情启动发生。世界再次启动推广。不仅如斯，此次的推广启动加快，况兼于今仍在加快中。

这等于暗能量主导时间的来源；问题在于，无东谈主清醒从物资主导到暗能量主导的“开关”是何如发生的。

配图阐述：基于大爆炸表面和暴胀模子的世界手艺线示意图。图源：NASA/WMAP

“BOSS数据探伤的是暗能量刚启动发力的世界时期，咱们以为这种减缓不可能比阿谁时期早太多发生，”陈世帆阐述注解说。

因此，天然暗能量似乎与这种减缓商酌，但这股微妙力量仍无法十足阐述注解为安在当代世界中大型世界结构的变成会变慢。

“当咱们将这些星系的‘特地速率’（称为红移空间畸变）探伤戒指，与它们对CMB产生的弱引力透镜效应的交叉关联数据联接起来分析时，咱们发现咱们的戒指老练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舛讹。”

这位商讨东谈主员补充谈，跟着更好的数据行将到来（包括上周初次发布的DESI星系辨别公开数据），团队将再次诈欺他们的要领，将戒指与现存发现进行比较，以探伤是否存在统计上显赫的相反。

“我以为当今如故疑问多于谜底，”陈世帆回来谈，“这项商讨无疑强化了这么一个不雅点：当在要领的世界学ΛCDM模子框架内解读时，不同的世界学数据集之间正启动出现矛盾。”

该团队的商讨后果已发表在《物理褒贬快报》杂志上。

BY:Robert Lea

FY:贫寒的北門

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