暗能量可能会越来越弱，这表明宇宙将以“大崩溃”告终 | {$randkws}热点解读 如今或许受到严重威胁

暗能量光谱仪器（DESI）第一年资料的插图，显示了DESI在其五年调研期间正兴办的更大3D地图的一若干。（图片来源：uux.cn/DESI Collaboration/KPNO/NOIRLab/NSF/AURA/P.Horálek/R.Proctor）
（神秘的地球uux.cn）据美国太空网（Robert Lea）：当下宇宙、其历史和演化的“规范模型”被称为Lambda冷暗物质（LCDM）模型，但该模型的突发演员阵容专题至高无上地位，其中Lambda代表宇宙学常数和暗能量，如今或许受到严重威胁。
简言之，这是由于对宇宙的新观测表明，导致宇宙膨胀越来越快的暗能量似乎正减弱。这本身听起来或许不算什么，但这一察觉实际上有或许导致宇宙学自25年前察觉宇宙加速膨胀以来的首次重大范式转变。它乃至或许表明，宇宙不会以“大撕裂”或“大寒”落幕，而是以“大挤压”落幕。稍后，先是，让我们透彻探究这些迷人的结局。
有关暗能量演化的新线索是有史以来最深的宇宙地图之一的一若干，该地图是运用暗能量光谱仪器（DESI）收集的第一年资料兴办的。该仪器的5000只机器眼收集来自数百万个星系的光，这些星系覆盖了我们从地球上目睹的快速今日热搜消息全部天空的三分之一以上。然后，这些光被确认成一系列颜色，使科学家能够经由测量被称为“红移”的光波长转变来测量数十亿年来宇宙的膨胀
在不超过DESI任务管理时间的五分之一的时间内收集到的资料，已然预示着重大的变革，并让宇宙学家对接下来的事情感到兴奋。
前DESI团队成员、哥伦比亚大学ECCI的宇宙学家LuzÁngela García Peñaloza告诉Space.com：“这些结局的亮相对宇宙学来说是一个伟大的日子，表明暗能量的作用随着时间的推移而‘减弱’，这意味着暗能量正进化，所以，它毕竟不是恒定的。”
宇宙学的规范模型是什么？
LCDM模型表明，在大爆炸之后，宇宙密度很大，相当热，但也相当光滑，在各个方向上或多或少一样或同质。
随着宇宙的膨胀，密度着手呈现微小的波动，这些密集的斑块也在增长。随着宇宙的演化，暗物质团着手凝结，生日祝福：建议收藏备用新形成的原子聚集并刺激这些团中的气体分子。这导致了一个充满氢和氦（两种最轻、最简易的化学元素）以及暗物质的宇宙。
电子与质子结合形成第一个原子意味着光忽然可以自由研究，而这第一个光今日被视为宇宙微波背景（CMB），这是一种“化石”辐射，可以告诉我们很多有关宇宙历史的信息。
密度更高的区域将气体和暗物质聚集在一起，形成了LCDM模型中第一批星系的种子，这些星系坍塌成了原始星系。在这些早期星系中，氢气和氦气创造了第一批恒星。最后，原星系和它们周围的光环合并形成了越来越大的星系。
但是，重大的是，在这个模型中，暗能量由λ强调。λ应该是恒定的。
García Peñaloza说：“DESI察觉宇宙的‘状态方程’与通常的LCDM模型不一致，但相反，它显示出暗能量随时间转变的最新综艺嘉宾盘点迹象。”。“这些察觉为可变暗能量模型开启了一扇窗户，由于它们显示了对常数状态方程的偏离。
“这相当令人惊讶，由于到当下为止，大多数宇宙学观测都扶持LCDM模型。全部宇宙学界都相当震惊。”
假如DESI的这些新察觉被证明是精确的——并且它们当下看起来相当稳健——那么宇宙学常数或许不再是暗能量神秘力量的合适代表。
但是，一些物理学家或许欢迎废除宇宙学常数。几十年来，它不只一直是一个令人头疼的难题，并且这也不是我们对宇宙日益增长的理解第一次有理由对其开展处理。
回到理论垃圾箱
自20世纪初以来，以希腊字母Lambda强调的宇宙学常数一直给物理学家带来很大的难题。
1915年，阿尔伯特·爱因斯坦亮相了可以说是他最具革命性的广义相对论，该理论将引力刻画为一个从空间和时间的曲率中形成的概念——一种由有品质的物体引发的曲率。
两年后的1917年，爱因斯坦和荷兰天文学家Willem de Sitter证明了广义相对论方程可以用来刻画宇宙，尽管它是一个高度简化的宇宙。但是，呈现了一个难题；广义相对论方程刻画的宇宙并不是静止的宇宙。当时，在物理学中，普遍的共识是宇宙是静止的，既不膨胀也不收缩，爱因斯坦同意这一共识。所以，他在他的方程中添加了一种“含混因子”：宇宙学常数，或lambda。
这平衡了宇宙，增多了正确的推力和拉力，使其维持静止。

宇宙常数（lambda）被送回宇宙垃圾箱的插图。（图片来源：uux.cn/Robert Lea）
大约12年后的1929年，埃德温·哈伯在探究遥远的星系时察觉，来自它们的光正被拉伸或“红移”。他觉得，星系离得越远，这种作用就越大。这表明宇宙不是静止的，而是在膨胀。科学家们将在接下来的70年里试图测量这种膨胀的速度，这是由一个被称为“哈勃常数”的值确定的
爱因斯坦不再需要刻画一个静态的宇宙，他从宇宙方程中删除了宇宙学常数，据称他将lambda的引入刻画为自己的“最大失误”。但宇宙学常数不会在宇宙垃圾桶里呆太久。在20世纪末之前，lambda将以一种新的方式回归。

Ia型超新星的动画，天文学家用来察觉宇宙膨胀的“规范蜡烛”恒星爆炸正加速。（图片来源：uux.cn美国全国航空航天局）
1998年，两个独立的天文学家团队在对遥远的1a型超新星开展观测并将其用作宇宙距离测量时，察觉宇宙的膨胀实际上并没有像人们预期的那样放缓。它正加速。然后，暗能量被引入，身为导致这种加速膨胀的占位符。
García Peñaloza说：“尽管它占宇宙总物质和能量预算的70%，但没有人得知它是什么。”。
在许多宇宙模型中，含有流行的LCDM模型中，暗能量由拯救的宇宙学常数或lambda强调，该常数如今起到对抗引力的作用，并以更快的速度将空间和时间的结构分开。
尽管如此，在被引入身为空间加速膨胀的一个值之后，宇宙学常数依然是一个难题。观测遥远超新星所提供的值和量子物理理论预测的值持续转变很大，相差多达10的121次方（1后面跟着121个零）。
更接近于理解暗能量吗？
要想理解为什么暗能量和宇宙加速膨胀如此令人震惊，可以考虑这个地球上的类比：想象一下，给一个荡秋千的子女一个大推力。这相似于宇宙大爆炸，它引发了宇宙的膨胀。随着时间的推移，挥杆或许会变慢，并逐步达到弧线中的较低点，对吧？这相似于宇宙的膨胀随着宇宙的老化而减慢。
但是，忽然之间，当挥杆差不多停止时，你不需要再用力，想象一下它忽然重启运动。不只如此，想象一下它摆动得越来越快，达到越来越高的点。这相当于宇宙学常数用来刻画的暗能量的作用。
难怪科学家们急于确定这种额外宇宙推力的缘由；暗能量似乎越来越弱的察觉给状况增多了一层繁琐性。
García Peñaloza阐释道：“这是一个很好的迹象，表明LCDM模型或许并不是暗能量本质的‘最后答案’。”。“这是一个巨大的提升，但这些结局或许并没有让我们更接近这个答案；它们更多地告诉我们如何刻画与时间有关的暗能量，或许是一种充满宇宙的流体，可以用一个不恒定的状态方程来刻画。”

在这张长时间揭露的夜空图像中，一些奇怪的恒星轨迹与北极星（北极星）各异。这是由于这些实际上不是恒星，而是流星，或者在8月中旬达到顶峰的英仙座流星雨期间从太空坠落的流星。天体摄影师马克西姆·塞宁在洛杉矶帕德雷斯全国森林的洛杉矶天文学会黑暗天空实地取景到了这张图像。一张长时间揭露的图像显示了地球上恒星的轨迹。假如宇宙膨胀的加速度在亿万年内是恒定的，那么这样的图像将是不或许的。（图片来源：uux.cn/Maxim Senin）
回到秋千的比喻，察觉是什么导致了额外的、看不见的推力，针对理解子女在秋千上的命运至关重大：他们会降落在灌木丛中、可靠地降落在地面上还是被发射到太空？同样，理解暗能量至关重大，由于它的进化或缺乏将确定宇宙的命运。它乃至可以向我们展示我们前方从地球上目睹的景象。
García Peñaloza说：“有一种状况是，假如暗能量是不变的宇宙学常数，那么在亿万年后，所有星系都会相互远离，以至于地球上的夜空将空无一人。”。
这或许导致宇宙最后变成一个由大范围分离的死星系组成的寒冷宇宙，即所谓的“大寒”场景。或者，持续加速的膨胀或许导致时空结构撕裂，这种场景被称为“大撕裂”
但是，新的DESI地图或许表明了一种各异的宇宙命运，即宇宙再次坍塌到大爆炸后的高温致密状态。García Peñaloza补充道：“假如DESI第一年的结局是真的，那么宇宙的加速膨胀将停止并最后逆转，宇宙或许会在引力的作用下着手融合。”。“这或许最后导致宇宙以‘大崩溃’的场景落幕。”
García Peñaloza和其他宇宙学家渴望目睹前方四年的DESI观测为我们理解宇宙、宇宙起源和宇宙命运带来了什么。
García Peñaloza尤其强调，在DESI管理的第二年和第三年，望远镜应该会探索红移空间畸变，这些资料使本已稳健的DESI结局更为令人印象深刻。DESI结局的最后一年应该与欧几里得太空望远镜第一年资料的亮相相吻合，该望远镜于2023年7月1日发射，为我们理解宇宙提供了强有力的“双重打击”。
García Peñaloza归纳道：“我们将从两个完全各异的任务中对宇宙有一个相当互补的愿景。”。“它们将为我们提供一个全新的视角，让我们知晓宇宙的行为，以及暗能量如何塑造更大规模的宇宙结构。”