黑暗能量和宇宙常數(shù)圍繞著很多謎，這是用來解釋宇宙加速膨脹的代理人。新的研究表明，早期的暗能量模型提出了一種相互競(jìng)爭(zhēng)的理論，該理論提供了當(dāng)前模型的所有好處，而沒有帶來與宇宙常數(shù)相關(guān)的負(fù)擔(dān)。

宇宙不僅在擴(kuò)展，而且還在以加速的速度擴(kuò)展。然而，盡管事實(shí)上天文學(xué)家，宇宙學(xué)家和物理學(xué)家已經(jīng)意識(shí)到這一點(diǎn)已有二十年了，但推動(dòng)這種膨脹的力量仍然是未知的。作為該力的占位符或代理，暗能量(一種光滑的類流體成分，用負(fù)壓填充宇宙)已插入具有定義該加速度的宇宙常數(shù)(用符號(hào)Lambda表示)的標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)模型中。

但是，宇宙這一重要元素的真實(shí)本質(zhì)仍在逃避我們。哥倫比亞波哥大ECCI大學(xué)物理學(xué)家和天文學(xué)家LuzÁngelaGarcía和她的合著者，哥倫比亞國(guó)立天文臺(tái)天文學(xué)家LeonardoCastañeda和Juan Manuel Tejeiro聯(lián)合發(fā)表在《新天文學(xué)》上的新研究提出了一種新穎的研究方法解決這個(gè)宇宙難題。

該研究的通訊作者加西亞說：“我們的工作是提出一種候選暗能量模型的建議，以替代標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)常數(shù)。” “這個(gè)理論模型為當(dāng)前宇宙的加速擴(kuò)展提供了可能的解釋。” 她繼續(xù)解釋說，本文的新穎之處在于，它可能不需要描述宇宙能量來描述暗能量，從而避免了它所帶來的一些困難，即該常數(shù)的理論預(yù)測(cè)與其實(shí)驗(yàn)值之間的巨大差異。 。

加西亞說：“宇宙學(xué)常數(shù)存在嚴(yán)重的理論問題。已經(jīng)提出了許多替代模型，但其中一些模型在數(shù)學(xué)上必須非常復(fù)雜才能提供對(duì)現(xiàn)象的物理解釋。” “我們提出了一種完全不同的暗能量形式，這種暗能量通過構(gòu)造在宇宙的這一階段產(chǎn)生加速的膨脹，但也隨著紅移而演化;因此，它可以與過去的其他天文觀測(cè)聯(lián)系起來。” 因此，由加西亞(García)和她的合著者提出的“早期暗能量模型”(EDE)–一組觀察暗能量在早期宇宙中活動(dòng)的模型，模仿了宇宙常數(shù)描述的行為，可以幫助研究人員了解是否有替代方法當(dāng)前暗能量理論的模型是可能的。

然而，在建議徹底改變暗能量范式的同時(shí)，加西亞的工作很大程度上建立在其之前的發(fā)現(xiàn)和方法之上。“我們使用了距超新星Ia型(即標(biāo)準(zhǔn)蠟燭)的光度距離，因?yàn)樗鼈冊(cè)诠舛确矫娴囊?guī)律性意味著天文學(xué)家可以使用它們來進(jìn)行距離測(cè)量，就像2011年諾貝爾獎(jiǎng)獲得者使用它們來發(fā)現(xiàn)加速的膨脹一樣。宇宙”。“此外，我們還受到宇宙微波背景的限制以及來自重子聲振蕩(日常重子物質(zhì)，即質(zhì)子和中子組成的物質(zhì)，密度的波動(dòng))對(duì)哈勃參數(shù)的測(cè)量的約束。”

現(xiàn)在是對(duì)暗能量和宇宙常數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格評(píng)估的合適時(shí)機(jī)。盡管圍繞著宇宙加速擴(kuò)展的奧秘仍然存在，但現(xiàn)代宇宙學(xué)的發(fā)展已達(dá)到某種程度，以至于找到解決方案的可能性似乎比以往任何時(shí)候都更合理。“對(duì)于宇宙學(xué)來說，這是一個(gè)非常有趣的時(shí)期，許多正在進(jìn)行的和未來的調(diào)查旨在發(fā)現(xiàn)暗能量及其性質(zhì)。諸如DES(暗能量調(diào)查)，DESI(暗能量光譜儀)，eBOSS(擴(kuò)展的重子振蕩光譜)之類的項(xiàng)目調(diào)查)，而歐幾里得等人則對(duì)可能的暗能量候選者施加了嚴(yán)格的限制。”加西亞說。“在不久的將來，我們將獲得一張壯觀的3D地圖，其中包含了宇宙中銀河系的分布，

加西亞補(bǔ)充說，她和她的合著者發(fā)現(xiàn)，他們的理論模型是對(duì)暗能量及其作用的令人信服的描述，與標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)常數(shù)進(jìn)行了很好的比較，而沒有引發(fā)與后者有關(guān)的基本問題。“宇宙充滿了謎團(tuán)，黑暗和無法解釋的物質(zhì)-能量組件。加西亞總結(jié)說：“我能夠?yàn)橛钪嬷\生而思考這些基本方面，我感到非常榮幸和興奮。我從小就受到了從事天文學(xué)事業(yè)的啟發(fā)，這對(duì)女性來說尤其不容易，尤其是在一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，但我堅(jiān)信科學(xué)將會(huì)有所回報(bào)，并且宇宙將繼續(xù)使我們感到驚訝。”