你知道宇宙有多大嗎？

近一個世紀(jì)以來，“宇宙在膨脹” 已成為科學(xué)界的共識，而2011年諾貝爾物理學(xué)獎?wù)J證的“加速膨脹”現(xiàn)象，更讓暗能量成為宇宙中最神秘的 “幕后推手”。

支撐這一切認(rèn)知的宇宙學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型，憑借“宇宙常數(shù)” 解釋暗能量恒定存在的核心假設(shè)，幾十年來精準(zhǔn)契合了幾乎所有天文觀測。

但如今這一理論基石正遭遇前所未有的沖擊！暗能量光譜巡天合作組織發(fā)布的迄今最全面宇宙膨脹新圖，用近1870萬個天體的三維數(shù)據(jù)編織出的宇宙軌跡，悄然指向了標(biāo)準(zhǔn)模型的裂痕。

被奉為圭臬的 ΛCDM 模型真的要走向崩潰了嗎？

要理解DESI新圖的沖擊力，得得看清這張“宇宙地圖”的含金量。

作為全球70多個科研機(jī)構(gòu)、900余名科學(xué)家聯(lián)手打造的旗艦項(xiàng)目，DESI依托4米口徑光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，配備了堪稱“宇宙掃描儀” 的高效觀測系統(tǒng)。

在最佳狀態(tài)下，它每20分鐘就能掃描5000個天體，一整夜可捕獲超10萬個星系的光譜信息。

與傳統(tǒng)巡天不同DESI采用 “分層探測” 策略，針對不同宇宙時代選擇專屬 “示蹤物”，用亮星系記錄近鄰宇宙的狀態(tài)，用亮紅星系和發(fā)射線星系追溯更遙遠(yuǎn)的過去，再以類星體及其中間的萊曼 -α 森林吸收圖案，還原 110 億年前的宇宙面貌。

如此精密的觀測，離不開一把宇宙誕生時留下的“標(biāo)準(zhǔn)尺”重子聲學(xué)振蕩（BAO）。

大爆炸后38萬年，熾熱等離子體中的聲波向外擴(kuò)散，待光子與物質(zhì)分離后，這些漣漪便 “凍結(jié)” 成固定尺度，如今表現(xiàn)為星系間約5億光年的特征距離。

就像用已知長度的尺子測量遠(yuǎn)方物體，科學(xué)家通過觀測不同時代BAO的視大小，就能推算宇宙膨脹速度的變化。

DESI將這把尺子的測量精度提升至1%以內(nèi)，較早期數(shù)據(jù)誤差降低30%，這種精度正是挑戰(zhàn)標(biāo)準(zhǔn)模型的底氣。

既然觀測如此精準(zhǔn)，為何會與主流理論產(chǎn)生矛盾？

在ΛCDM模型中，暗能量被等同于愛因斯坦曾引入又否定的“宇宙常數(shù)”，它是時空本身的固有能量，狀態(tài)方程參數(shù)w恒為 - 1，意味著其密度不隨宇宙演化改變。

這一假設(shè)讓暗能量占據(jù)了宇宙 68% 的成分，成功解釋了加速膨脹現(xiàn)象。

但 DESI 的新數(shù)據(jù)打破了這種 “恒定” 的美好，當(dāng)研究人員將其與宇宙微波背景、超新星等觀測結(jié)果結(jié)合時，發(fā)現(xiàn)與數(shù)據(jù)最契合的模型參數(shù)，竟與 CMB 觀測推導(dǎo)的結(jié)果存在偏差。

雖未達(dá)到5西格瑪?shù)?“發(fā)現(xiàn)級” 標(biāo)準(zhǔn)，但這種分歧較此前明顯擴(kuò)大，已無法用偶然誤差解釋。

更關(guān)鍵的是暗能量居然在 “長大”。中國科學(xué)院國家天文臺趙公博團(tuán)隊(duì)領(lǐng)銜的分析發(fā)現(xiàn)，若允許狀態(tài)方程參數(shù)w隨時間變化，模型與數(shù)據(jù)的吻合度顯著提升。

這意味著暗能量可能并非恒定的真空能量，而是具有動力學(xué)屬性的 “活性能量”，其排斥力在近代甚至有所增強(qiáng)。

這種變化直接沖擊了 ΛCDM 模型的核心，畢竟一旦暗能量并非恒定，整個宇宙的演化邏輯都需要重新改寫。

從愛因斯坦為維持靜態(tài)宇宙引入 “宇宙常數(shù)” 的糾結(jié)，到 DESI 圖譜揭示暗能量的動態(tài)跡象，人類對宇宙的探索始終在質(zhì)疑與突破中前行。

無論未來數(shù)據(jù)證實(shí)暗能量演化還是修正觀測誤差，這場跨越百億年的宇宙 “解碼”，都將讓我們更清晰地認(rèn)識自己在宇宙中的位置 ，渺小卻堅(jiān)韌的探索者，正用智慧丈量著永恒的星辰大海。