暗能量勘測（DES）讓我們更接近了解這種神秘的能量形式。
十多年前，暗能量測量（DES）開始繪制宇宙地圖，以尋找能夠幫助我們理解暗能量這一神秘現象本質的證據。在紐奧良舉行的第243屆美國天文學會會議上，剛剛公布了DES的最終測量結果。
據估計， 暗能量占可觀測宇宙的近70% ，但我們仍然不了解它是什麽。雖然暗能量的本質仍然神秘莫測，但其影響卻是巨大的。它的主要作用是推動宇宙加速膨脹。
宇宙常數是愛因史坦在 1917 年提出的，當時是為了在他的方程式中抵消萬有重力的影響，以實作一個既不膨脹也不收縮的宇宙。愛因史坦後來將其從計算中刪除。
然而，宇宙學家後來發現，宇宙不僅在膨脹，而且在加速膨脹。這一觀測結果被歸因於被稱為暗能量的神秘量。愛因史坦的宇宙常數概念實際上可以解釋暗能量，如果它有一個正值的話（允許它符合宇宙加速膨脹）。
DES 結果是全球研究人員數十年工作的結晶，為一種名為「w」的難以捉摸的參數（代表暗能量的「狀態方程式」）提供了迄今為止最好的測量結果之一。 自1998年發現暗能量以來，其狀態方程式的值一直是一個基本問題。
這種狀態描述了物質的壓力與能量密度之比。宇宙萬物都有一個狀態方程式。
它的值可以告訴你一種物質是瓦斯、相對論（愛因史坦相對論描述的），還是流體。計算出這個數位是真正了解暗能量真實性質的第一步。
我們關於 w 的最佳理論預測，它應該正好是負一（w=-1）。這一預測還假定暗能量是愛因史坦提出的宇宙常數。
顛覆預期
負一狀態方程式告訴我們，隨著暗能量能量密度的增加，負壓也會增加。宇宙中的能量密度越大，斥力就越大，換句話說，物質會推擠其他物質。這導致宇宙不斷加速膨脹。這聽起來可能有點離奇，因為它與我們在地球上體驗到的一切都背道而馳。這項研究利用了我們對宇宙膨脹歷史最直接的探測： Ia 型超新星。Ia型超新星是恒星爆炸的一種型別，它們是一種宇宙標尺，讓我們能夠測量出宇宙中遠得驚人的距離。這些距離可以與我們的預期進行比較。這與 25 年前用來探測暗能量存在的技術如出一轍。現在的區別在於我們的超新星樣本的大小和品質。利用新技術，DES團隊在廣泛的距離範圍內獲得了多20倍的數據。這使得我們能夠對w進行有史以來最精確的測量，得出-0.8的數值。乍一看，這並不是我們預測的精確的負1值。這可能表明它不是宇宙常數。然而，這個測量值的不確定性足夠大，以 5%的機率為負一，或者說賭註賠率只有 20 比 1。
2012 年在大型強子對撞機上探測到的希格斯玻色子亞原子粒子，需要一百萬比一的錯誤機率。然而，這次測量可能預示著 "大裂解 "模型的終結，因為這種模型的狀態方程式是負大於一的。在這種模型中，宇宙將以越來越快的速度無限膨脹，最終將星系、行星系甚至時空本身拉開。
像往常一樣，科學家們需要更多的數據，而這些計劃已經在順利進行中。DES的結果表明，我們的新技術將適用於歐空局歐幾瑞德任務（2023年7月發射）和智利新的維拉-魯賓天文台未來的超新星實驗。該天文台不久將使用其望遠鏡拍攝建成後的第一張天空影像，讓人們一窺其能力。
這些下一代望遠鏡可能會發現成千上萬個超新星，幫助我們對狀態方程式進行新的測量，並進一步揭示暗能量的本質。#科普#
