4月9日，中國科學院國家天文臺召開新聞發布會，正式發布暗能量研究領域取得的重要進展。這一成果為探索宇宙加速膨脹背后的物理機制提供了全新視角與關鍵證據，同時意味著可能存在宇宙學標準模型以外的新物理。
暗能量研究是當代天文學與宇宙學最具挑戰性的問題之一。自20世紀末宇宙加速膨脹的發現以來，科學界認識到，傳統的引力理論與普通物質成分無法解釋這一現象，必須引入一種全新的、神秘的宇宙成分——暗能量作為驅動宇宙加速膨脹的“幕后推手”，但其真面目至今未被揭示，是現代物理學中的未解之謎之一。
在標準宇宙學模型中，暗能量通常被視為一種不隨時間演化的真空能量，其狀態方程恒定為-1。這一模型在過去20多年里解釋了大量宇宙學觀測數據，被廣泛接受為當前最簡且有效的理論框架。然而，隨著宇宙學觀測技術的發展與數據精度的提高，人們逐漸發現，在標準宇宙學模型下，不同類型的觀測數據之間出現了一定程度的不自洽。這對標準宇宙學模型提出了新挑戰，并為探索暗能量的性質乃至更深層的物理理論留下了巨大空間。
暗能量光譜巡天（DESI）項目是當今全球最重要的暗能量觀測計劃之一。DESI依托4米口徑的光學望遠鏡，通過對數千萬個天體的紅移進行高精度測量，精細繪制宇宙大尺度結構的三維圖譜，旨在揭示暗能量的物理屬性。國家天文臺趙公博團隊和鄒虎團隊參與DESI項目已有10余年時間。趙公博團隊牽頭合作組利用自主開發分析方法開展暗能量性質的系統性研究；鄒虎團隊積極參與DESI項目的科學運行，為DESI數據釋放貢獻了重要的增值星表。
此次，趙公博團隊領銜DESI國際合作組，在暗能量動力學屬性研究方面取得了重要的科學突破。團隊利用自主開發的新方法，通過分析DESI最新觀測獲得的宇宙學距離數據并結合超新星和宇宙微波背景輻射觀測發現，暗能量的狀態方程隨宇宙演化而發生變化，其信噪比超過4個標準差水平。該結果證實了此前DESI國際合作組使用不同分析方法得到的結論，即暗能量可能存在動力學屬性。此結論對傳統的宇宙學常數模型構成挑戰，意味著暗能量可能并非恒定不變的真空能量，而具有更復雜的演化行為。
該研究發展了暗能量重構分析的新方法，利用DESI的最新測量，結合超新星和宇宙學微波背景輻射等觀測，通過多元觀測信息相互印證，提升了分析和結論的可靠性。同時，這一研究為揭示暗能量的物理本質開辟了全新的研究方向，為構建更完備的宇宙學理論體系提供了關鍵線索，并為后續DESI全巡天、主焦點光譜巡天、歐幾里得和下一代宇宙微波背景觀測等項目，在數據分析方法與理論模型構建方面注入了新的科學動力。
下一步，課題組將持續利用DESI后續觀測數據進行更精細的分析，并與國際同行攜手，力求通過高精度的測量和更完備的理論模型，對暗能量的動力學屬性進行更全面、更嚴格的檢驗。
此前，DESI國際合作組在國際論文預印本庫和DESI項目官網發布了DESI第一批觀測數據及最新宇宙學成果。
研究工作得到中國科學院基礎研究領域穩定支持青年團隊項目的支持。
論文鏈接
暗能量動力學屬性檢驗重要成果發布
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