國際“暗能量巡天”（DES）項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)正式發(fā)布了DES運(yùn)行6年來獲得的首個(gè)完整觀測(cè)數(shù)據(jù)集。數(shù)據(jù)集涵蓋了DES從2013年至2019年間758個(gè)夜晚的觀測(cè)，觀測(cè)對(duì)象為1/8的天空。首次將相機(jī)記錄的全部數(shù)據(jù)整體對(duì)外公開，為全球物理學(xué)家研究暗能量和宇宙演化提供了重要基礎(chǔ)。相關(guān)研究成果已提交《物理評(píng)論D》雜志。
在6年的觀測(cè)中，該項(xiàng)目利用5.7億像素的暗能量相機(jī)（DECam）進(jìn)行了深空廣域巡視，記錄了距離地球數(shù)十億光年的6.69億個(gè)星系的信息，成為目前最系統(tǒng)、最深入的暗能量觀測(cè)計(jì)劃之一。
項(xiàng)目分析首次將4種獨(dú)立的暗能量研究方法整合為一個(gè)整體，包括利用“宇宙標(biāo)準(zhǔn)尺”（重子聲學(xué)振蕩）、“宇宙標(biāo)準(zhǔn)燭光”（Ia型超新星）、大規(guī)模物質(zhì)聚結(jié)（星系團(tuán)）以及光線彎曲效應(yīng)（弱引力透鏡）進(jìn)行綜合測(cè)量。此次發(fā)布的數(shù)據(jù)涵蓋了這些觀測(cè)的全部成果。研究結(jié)果使對(duì)暗能量效應(yīng)的約束強(qiáng)度提高了一倍，這是揭開這種主宰宇宙的神秘力量真正本質(zhì)的關(guān)鍵一步。
自上世紀(jì)90年代末天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)宇宙加速膨脹現(xiàn)象以來，“暗能量”便成為物理學(xué)界關(guān)注的焦點(diǎn)。作為一種至今未被直接探測(cè)到且與物質(zhì)極少發(fā)生相互作用的宇宙成分，暗能量的物理性質(zhì)只能通過觀測(cè)天體分布與演化特征進(jìn)行間接推斷。DES項(xiàng)目正是為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，旨在通過深空廣域巡天觀測(cè)，為揭示暗能量的物理本質(zhì)提供更精確的理論約束。
研究團(tuán)隊(duì)稱，最新分析顯示，可行的理論模型范圍進(jìn)一步收窄，整體上更接近當(dāng)前宇宙學(xué)中廣泛采用的標(biāo)準(zhǔn)模型。
不過，仍有一個(gè)參數(shù)與觀測(cè)結(jié)果不完全一致。根據(jù)早期宇宙的觀測(cè)結(jié)果，標(biāo)準(zhǔn)模型和演化暗能量模型都對(duì)后期宇宙中物質(zhì)的聚集方式作出了預(yù)測(cè)，但DES對(duì)星系團(tuán)的測(cè)量結(jié)果與這些預(yù)測(cè)存在差異。隨著新數(shù)據(jù)的加入，這一差異有所擴(kuò)大，但其統(tǒng)計(jì)顯著性尚未達(dá)到推翻現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)模型的閾值。即使將DES數(shù)據(jù)與其他實(shí)驗(yàn)結(jié)果結(jié)合，這一偏差仍然存在。
研究團(tuán)隊(duì)表示，下一步將把DES成果與其他暗能量實(shí)驗(yàn)的最新約束條件結(jié)合，用于檢驗(yàn)替代引力理論和暗能量模型。
（責(zé)任編輯：蔡文斌）
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