新浪博客

“冲击思维”的暗能量仪器结果再次显示爱因斯坦关于引力是正确的

2024-11-21 11:35阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/2614811577

“冲击思维”的暗能量仪器结果再次显示爱因斯坦关于引力是正确的

By Robert Lea
published 9 hours ago
The Universe
“研究星系形成的速度让我们直接的检验我们的理论，到目前为止我们正在与广义相对论在宇宙尺度上预测的排起队” 。
当您通过我们网站上的链接购买时我们可能会获得一个联盟佣金。这里是它如何工作的。Here’s how it works.
感谢被暗能量光谱仪（DESI）收集的过去110亿年宇宙演化的观测广义相对论已经通过了它的从来最精确的测试之一。
阿尔伯特·爱因斯坦1915年的广义相对论在过去100年已经仍然是人类的引力的最佳描述。宇宙学家已经用广义相对论来建模宇宙已经如何进化——从它的最早时刻到它的现在的状态——并展示了引力如何
将微小的物质块带到一起来形成巨大的星系以及这些星系的团的。然而，尽管广义相对论已经在相对小的尺度上通过了所有施加到它的测试，但很少的测试已经在非常大的尺度上挑战了它。
科学家们现在已经通过用暗能量光谱仪进行了一次大尺度的测试。他们观测了近600万个星系和类星体，它们是被吃食的超大质量黑洞提供动力的星系的明亮中心。也许不惊讶，这项测试已经追溯了宇宙自它30亿岁老以来的演变，已经再次表明了广义相对论对引力是正确的“配方”。
研究共同负责人、法国国家科学研究中心（CNRS）宇宙学家扎娄克（Pauline Zarrouk）在一份声明中说，“广义相对论一直在太阳系的尺度上是很好的测试，但我们还需要在更大的尺度上测试我们的假设起作用。研究星系形成的速度让我们直接的检验我们的理论，到目前为止我们正在与广义相对论在宇宙尺度上预测的排起队” 。
暗能量光谱仪被安装在基特峰国家天文台的尼古拉斯·U·马亚尔4米望远镜上，是一种由5000个“机器人眼睛”组成的最先进的仪器。该实验目前处于它的五年天空勘测项目的第四年中，将最终见它观测大约4000万个星系和类星体。
天空勘测数据对理解暗能量和暗物质可能是必不可少的，暗物质是一种重量超过构成恒星、行星、卫星和我们日常看到的一切 “日常物质”的粒子的神秘物质，但效果上仍然是看不见的。统统被描述为“暗宇宙”，暗能量和暗物质提示在宇宙中我们了解的一切只占它的内容的5%。
“冲击思维”的暗能量仪器结果再次显示爱因斯坦关于引力是正确的

显示被估计贡献到宇宙的能量-物质预算的图表，证明暗能量的统治。(Image credit: ESA)
伯克利实验室和加州大学伯克利分校的博士生茅斯（Mark Maus）在声明中说，“暗物质约构成宇宙的四分之一，暗能量占另外70%，而我们真的不知道这两者是什么，我们能拍摄宇宙照片并解决这些大的基本问题的想法是冲击思维的” 。
称量宇宙幽灵
广义相对论可能是我们有的引力的最佳描述，但它不能解释我们目前观测的宇宙的每一个元素，特别是空间的加速膨胀和暗物质的引力效应。空间的膨胀的加速目前被归因到一种叫暗能量的“占位符”力，这种力逃脱被靠广义相对论建立的宇宙学模型描述。
这种不能够解释暗能量已经导致了一些科学家摆出对广义相对论的基于艾萨克·牛顿引力理论的调整的替代方案，爱因斯坦的巨著理论取代了牛顿引力理论。这些理论通常被指为“修正的引力理论”，它们解释宇宙的观测，不需要引入一个未知的像暗能量一样的。
除了帮助验证基于广义相对论的宇宙领先模型——λ冷暗物质（LCDM）模型外，暗能量光谱仪的发现还帮助排除一些修正的引力理论。

“冲击思维”的暗能量仪器结果再次显示爱因斯坦关于引力是正确的
自宇宙大爆炸以来宇宙的历史和它的演化的图。(Image credit: NASA/WMAP Science Team/Art by Dana Berry)
此外，来自暗能量光谱仪的相同结果已经帮助对所谓的“幽灵粒子”或中微子的质量放上一个上限。
中微子得到它们的粒子动物园的幻影名声，因为它们的缺乏电荷和它们几乎无质量。随你读这句话数以万亿计的这些粒子已经以接近光速的速度流过了你的身体，仍然未被探测的。
中微子是我们已经发现的它的质量已经没有被科学家精确定义的基本粒子。虽然之前的实验定义了中微子的更低质量，但暗能量光谱仪结果设定了一个上限，给研究人员一个更好定义的中微子应该呆着的质量范围。.

“冲击思维”的暗能量仪器结果再次显示爱因斯坦关于引力是正确的
这张计算机生成的图像揭示宇宙的骨架：在非常大的尺度上物质的组织。 (Image credit: The Virgo Consortium)
新的结果来自一个2024年4月发布的暗能量光谱仪第一年数据的扩展分析。这些数据形成了迄今为止创建的最大的宇宙3D映射。这些结果已经是显著的，因为它们似乎表明暗能量的强度正在随着时间变化。
4月份的暗能量光谱仪结果集中在星系团物质密度中一个允许大尺度结构来生长叫重子声学振荡（BAO）的因素上。这些结果的这一新检查包括研究人员叫一个“全形状分析”的，该分析进一步检查了星系和物质如何被分布在整个空间的不同尺度上。
RELATED STORIES:
— Colliding neutron stars hint at new physics that could explain dark matter
— 'Impossible' neutron stars could explain strange flashes
— How neutron star collisions flooded Earth with gold and other precious metals
暗能量光谱仪运行第二年和第三年的进一步结果被预计将于2025年春季公布。
密歇根大学的研究联合负责人胡特勒（Dragan Huterer）在声明中说，“我们的重子声学振荡结果和完整形状分析是壮观的，这是暗能量光谱仪首次已经观察宇宙结构的增长。我们正在展示一种来探测修正引力和改善暗能量模型约束的巨大的新能力。而这只是冰山一角” 。
暗能量光谱仪的结果被描述在周二（11月19日）发表在研究存储库网站arXiv上的几篇论文中。
“冲击思维”的暗能量仪器结果再次显示爱因斯坦关于引力是正确的

我的更多文章

下载客户端阅读体验更佳

APP专享