中新網(wǎng)北京4月9日電 (記者 孫自法)“一黑(黑洞)二暗(暗物質(zhì)、暗能量)三起源(宇宙、天體和生命起源)”，被譽(yù)為科學(xué)界的終極挑戰(zhàn)，長(zhǎng)期以來(lái)備受關(guān)注。

　　“二暗”之一的暗能量是當(dāng)代天文學(xué)與宇宙學(xué)最具挑戰(zhàn)性的問(wèn)題之一。自20世紀(jì)末宇宙加速膨脹發(fā)現(xiàn)以來(lái)，科學(xué)界認(rèn)識(shí)到，傳統(tǒng)的引力理論與普通物質(zhì)成分無(wú)法解釋這一現(xiàn)象，必須引入一種全新的、神秘的宇宙成分——暗能量，作為驅(qū)動(dòng)宇宙加速膨脹的“幕后推手”，但其真面目至今仍未被揭示，是現(xiàn)代物理學(xué)中最大的未解之謎之一。

　　提供全新視角與關(guān)鍵證據(jù)

　　中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)4月9日在北京舉行新聞發(fā)布會(huì)，正式發(fā)布由中國(guó)科學(xué)家領(lǐng)銜國(guó)際團(tuán)隊(duì)在暗能量研究領(lǐng)域取得的重要突破性進(jìn)展。這一進(jìn)展成果為探索宇宙加速膨脹背后的物理機(jī)制提供了全新視角與關(guān)鍵證據(jù)，同時(shí)意味著可能存在宇宙學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型以外的新物理。

　　作為當(dāng)今全球最重要的暗能量觀測(cè)計(jì)劃之一，暗能量光譜儀巡天(DESI)項(xiàng)目聯(lián)合全球70余家科研機(jī)構(gòu)900多名研究人員組成國(guó)際合作團(tuán)隊(duì)，依托4米口徑的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，通過(guò)對(duì)數(shù)千萬(wàn)個(gè)天體的紅移進(jìn)行高精度測(cè)量，精細(xì)繪制宇宙大尺度結(jié)構(gòu)的三維圖譜，旨在深入揭示暗能量的物理屬性。

　　中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)趙公博研究員團(tuán)隊(duì)和鄒虎研究員團(tuán)隊(duì)參與DESI項(xiàng)目已有10余年時(shí)間。其中，趙公博團(tuán)隊(duì)牽頭合作組利用自主開(kāi)發(fā)分析方法開(kāi)展暗能量性質(zhì)的系統(tǒng)性研究；鄒虎團(tuán)隊(duì)積極參與DESI項(xiàng)目科學(xué)運(yùn)行，為DESI數(shù)據(jù)釋放貢獻(xiàn)重要的增值星表，推動(dòng)天文學(xué)研究新發(fā)現(xiàn)。

　　此次發(fā)布成果的研究中，趙公博團(tuán)隊(duì)領(lǐng)銜DESI國(guó)際合作組在暗能量動(dòng)力學(xué)屬性的研究中取得重要的科學(xué)突破。他們利用自主開(kāi)發(fā)的新方法，通過(guò)深入分析DESI最新觀測(cè)獲得的宇宙學(xué)距離數(shù)據(jù)，并結(jié)合超新星和宇宙微波背景輻射的觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)暗能量的狀態(tài)方程隨著宇宙演化而發(fā)生變化，其信噪比超過(guò)4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差水平。

　　該結(jié)果證實(shí)此前DESI國(guó)際合作組使用不同分析方法得到的結(jié)論，即暗能量很可能存在動(dòng)力學(xué)屬性，從而對(duì)傳統(tǒng)的宇宙學(xué)常數(shù)模型構(gòu)成挑戰(zhàn)，意味著暗能量可能并非恒定不變的真空能量，而具有更復(fù)雜的演化行為。

　　構(gòu)建更完備宇宙學(xué)理論體系

　　“在這項(xiàng)研究中，我們發(fā)展了暗能量重構(gòu)分析的新方法，利用了DESI的最新測(cè)量，結(jié)合了超新星和宇宙學(xué)微波背景輻射等觀測(cè)，通過(guò)多元觀測(cè)信息相互印證，有效提升了分析和結(jié)論的可靠性?！壁w公博說(shuō)。

　　天文學(xué)家表示，這項(xiàng)研究不僅為揭示暗能量的物理本質(zhì)開(kāi)辟了全新的研究方向，也為構(gòu)建更完備的宇宙學(xué)理論體系提供了關(guān)鍵線索。同時(shí)，為后續(xù)包括DESI全巡天、主焦點(diǎn)光譜巡天、歐幾里得和下一代宇宙微波背景觀測(cè)等重大項(xiàng)目，在數(shù)據(jù)分析方法與理論模型構(gòu)建方面注入了新的科學(xué)動(dòng)力。

　　趙公博透露，在本次研究成果基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊(duì)下一步將持續(xù)利用DESI后續(xù)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行更精細(xì)的分析，并與國(guó)際同行攜手，力求通過(guò)高精度的測(cè)量和更完備的理論模型，對(duì)暗能量的動(dòng)力學(xué)屬性進(jìn)行更全面、更嚴(yán)格的檢驗(yàn)。

　　同時(shí)，中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)也將繼續(xù)深化與國(guó)際主要天文觀測(cè)機(jī)構(gòu)的合作，積極推動(dòng)大數(shù)據(jù)與深度學(xué)習(xí)等新興技術(shù)在天文研究中的應(yīng)用，加快推進(jìn)新一代觀測(cè)平臺(tái)與核心設(shè)備，進(jìn)一步提升中國(guó)在宇宙學(xué)基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的國(guó)際影響力。

　　暗能量研究還大有可為

　　在標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)模型中，暗能量通常被視為一種不隨時(shí)間演化的真空能量，這一模型在過(guò)去20多年里成功解釋了大量宇宙學(xué)觀測(cè)數(shù)據(jù)，被廣泛接受為當(dāng)前最簡(jiǎn)且有效的理論框架。

　　然而，隨著宇宙學(xué)觀測(cè)技術(shù)的發(fā)展與數(shù)據(jù)精度的不斷提高，人們逐漸發(fā)現(xiàn)，在標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)模型下，不同類(lèi)型的觀測(cè)數(shù)據(jù)之間出現(xiàn)一定程度的不自洽。這對(duì)標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)模型提出新的挑戰(zhàn)，也為探索暗能量的性質(zhì)乃至更深層的物理理論留下巨大空間。

　　中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)校長(zhǎng)常進(jìn)院士指出，天文學(xué)這項(xiàng)重大突破表明，暗能量研究進(jìn)入了一個(gè)新的階段，在暗能量的觀測(cè)和理論解釋等方面還大有可為。他強(qiáng)調(diào)，人類(lèi)擁有同一片天空，所以國(guó)際合作對(duì)天文學(xué)研究特別重要。

　　美國(guó)密歇根大學(xué)德雷根·亨特(Dragan Huterer)教授認(rèn)為，中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)研究人員主導(dǎo)的這項(xiàng)研究，基于DESI實(shí)驗(yàn)的結(jié)果限制所謂動(dòng)力學(xué)暗能量，即導(dǎo)致宇宙加速膨脹的物質(zhì)隨時(shí)間演化。該動(dòng)力學(xué)暗能量的新論文更詳細(xì)研究了暗能量限制的可靠性，相對(duì)于宇宙學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型，其數(shù)據(jù)更加支持隨時(shí)間變化的動(dòng)力學(xué)暗能量密度?！八?，我認(rèn)為這篇新論文是我們理解暗能量的重要墊腳石”。

　　“對(duì)于天文領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)非常激動(dòng)人心的時(shí)刻?！庇?guó)皇家學(xué)會(huì)約翰·皮科克(John Peacock)院士表示，這預(yù)示一個(gè)新的標(biāo)準(zhǔn)宇宙論模型，從某種意義上說(shuō)，可以把它作為一個(gè)框架來(lái)設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)和新的方法來(lái)檢驗(yàn)這種演化是否發(fā)生。在過(guò)去，暗能量被認(rèn)為是一個(gè)不隨時(shí)間變化的宇宙學(xué)常數(shù)，而現(xiàn)在天文學(xué)家將通過(guò)各種不同的實(shí)驗(yàn)，用各種不同的方法，來(lái)探求它的整個(gè)含時(shí)演化方程。(完)