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4月9日，中國科學院國家天文臺召開新聞發(fā)布會，正式發(fā)布暗能量研究領(lǐng)域取得的重要進展。這一成果為探索宇宙加速膨脹背后的物理機制提供了全新視角與關(guān)鍵證據(jù)，同時意味著可能存在宇宙學標準模型以外的新物理。暗能量研究是當代天文學與宇宙學最具挑戰(zhàn)性的問題之一。自20世紀末宇宙加速膨脹的發(fā)現(xiàn)以來，科學界認識到，傳統(tǒng)的引力理論與普通物質(zhì)成分無法解釋這一現(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)動宇宙加速膨脹的“幕后推手”，但其真面目至今未被揭示，是現(xiàn)代物理學中的未解之謎之一。在標準宇宙學模型中，暗能量通常被視為一種不隨時間演化的真空能量，其狀態(tài)方程恒定為-1。這一模型在過去20多年里解釋了大量宇宙學觀測數(shù)據(jù)，被廣泛接受為當前最簡且有效的理論框架。然而，隨著宇宙學觀測技術(shù)的發(fā)展與數(shù)據(jù)精度的提高，人們逐漸發(fā)現(xiàn)，在標準宇宙學模型下，不同類型的觀測數(shù)據(jù)之間出現(xiàn)了一定程度的不自洽。這對標準宇宙學模型提出了新挑戰(zhàn)，并為探索暗能量的性質(zhì)乃至更深層的物理理論留下了巨大空間。暗能量光譜巡天（DESI）項目是當今全球最重要的暗能量觀測計劃之一。DESI依托4米口徑的光學望遠鏡，通過對數(shù)千萬個天體的紅移進行高精度測量，精細繪制宇宙大尺度結(jié)構(gòu)的三維圖譜，旨在揭示暗能量的物理屬性。國家天文臺趙公博團隊和鄒虎團隊參與DESI項目已有10余年時間。趙公博團隊牽頭合作組利用自主開發(fā)分析方法開展暗能量性質(zhì)的系統(tǒng)性研究；鄒虎團隊積極參與DESI項目的科學運行，為DESI數(shù)據(jù)釋放貢獻了重要的增值星表。此次，趙公博團隊領(lǐng)銜DESI國際合作組，在暗能量動力學屬性研究方面取得了重要的科學突破。團隊利用自主開發(fā)的新方法，通過分析DESI最新觀測獲得的宇宙學距離數(shù)據(jù)并結(jié)合超新星和宇宙微波背景輻射觀測發(fā)現(xiàn)，暗能量的狀態(tài)方程隨宇宙演化而發(fā)生變化，其信噪比超過4個標準差水平。該結(jié)果證實了此前DESI國際合作組使用不同分析方法得到的結(jié)論，即暗能量可能存在動力學屬性。此結(jié)論對傳統(tǒng)的宇宙學常數(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。該研究發(fā)展了暗能量重構(gòu)分析的新方法，利用DESI的最新測量，結(jié)合超新星和宇宙學微波背景輻射等觀測，通過多元觀測信息相互印證，提升了分析和結(jié)論的可靠性。同時，這一研究為揭示暗能量的物理本質(zhì)開辟了全新的研究方向，為構(gòu)建更完備的宇宙學理論體系提供了關(guān)鍵線索，并為后續(xù)DESI全巡天、主焦點光譜巡天、歐幾里得和下一代宇宙微波背景觀測等項目，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動力。下一步，課題組將持續(xù)利用DESI后續(xù)觀測數(shù)據(jù)進行更精細的分析，并與國際同行攜手，力求通過高精度的測量和更完備的理論模型，對暗能量的動力學屬性進行更全面、更嚴格的檢驗。此前，DESI國際合作組在國際論文預(yù)印本庫和DESI項目官網(wǎng)發(fā)布了DESI第一批觀測數(shù)據(jù)及最新宇宙學成果。研究工作得到中國科學院基礎(chǔ)研究領(lǐng)域穩(wěn)定支持青年團隊項目的支持。論文鏈接暗能量動力學屬性檢驗重要成果發(fā)布