有史以来最大的爆炸白矮星集合提供了新证据，表明暗能量这一负责宇宙加速扩张的神秘力量可能会随着时间而改变。这些发现挑战了现代宇宙学的一个核心假设，并可能帮助科学家更好地理解宇宙的演化。由昆士兰大学数学与物理学院的科学家领导的国际研究团队收集了2884颗Ia型超新星的观测数据。这些强大的恒星爆炸作为测量宇宙距离的重要工具，使天文学家能够追踪宇宙的扩张历史。博士候选人瑞安·卡梅利里表示，该项目为超新星宇宙学建立了一个新的国际标准。通过将数十年的测量数据整合成一个统一的数据集，研究人员创建了迄今为止宇宙扩张如何随着时间变化的最详细图像。“我们将三十年的天文观测重建为一个统一、一致的框架，”卡梅利里先生说。“我们将我们的数据与包括来自大爆炸的遗留光和星系在空间分布的地图等其他宇宙测量结合起来。 “我们并不是确认假设暗能量是固定和不变的标准宇宙学模型，而是有更多证据表明暗能量可能会随时间变化。”整合三十年的超新星观测 新的数据集合汇聚了历史超新星测量和2024年发布的暗能量调查（DES）的发现。为了使不同时间段收集的观测直接可比，科学家们使用更新的分析方法重新审视了旧数据。对超新星行为理解的进步使得团队能够提高数十年来收集的测量的一致性和准确性。“多年来，我们对超新星行为的理解有了很多进展，因此我们能够回过头来将这种改进的理解应用于早期数据，”卡梅利里先生说。研究人员还不得不考虑用于收集观察结果的望远镜之间的差异。其他因素，包括宇宙尘埃和星系的质量，可以影响天文学家从遥远超新星接收到的光，因此会影响距离测量。“进行了大量工作，以将来自不同能力的不同望远镜的观测结果联系起来，并考虑宇宙尘埃和星系质量等可能影响超新星发光的因素。 “我们还考虑了更微妙的影响，例如引力透镜效应，即光在从超新星传送到地球的过程中围绕大物体的弯曲和放大。”新证据挑战暗能量模型 天体物理学家塔玛拉·戴维斯教授表示，扩展的数据集代表了理解暗能量性质的努力中的一个重要进展。在标准宇宙学模型下，暗能量被视为宇宙的一个常量属性。然而，最近的观测提出了关于这一假设是否完全解释了宇宙扩张演化的问题。“我们在2024年DES获得的超新星数据首次显示出暗能量可能随时间变化的迹象，而这个新汇编也观察到了与标准模型的偏差，尽管在稍微不同的方向上，”戴维斯教授说。这些发现特别引人关注，因为一个独立的天文学项目也产生了证据，表明暗能量可能不保持不变。“来自暗能量光谱仪（DESI）的结果类似，在其对早期宇宙遗留声波的调查中发现了暗能量变化的迹象。 “因此，两个完全独立的测量发现了暗能量随时间变化的迹象，挑战了暗能量不变的标准模型。尽管不同的测量结果并未完全指向与标准模型的相同偏离，但它们提供了进一步研究暗能量是否随宇宙年龄变化的理由。暗能量是否能帮助统一引力与量子物理？理解暗能量可能会对宇宙的扩张产生远超其本身的影响。研究人员认为，深入了解暗能量的行为可能还会为理论物理学中一个最大未解难题：将引力与量子物理相结合提供见解。“所有这些研究也可能包含解释引力与量子物理如何结合的线索。 “我们知道，这两种理论在各自的领域中都极为成功，因此如果我们能弄清楚如何将它们结合起来，那将是理论物理学的一大步。”未来的超新星调查可能提供更多答案 研究人员计划随着额外观测结果的出现扩大数据集。