暗能量發(fā)現(xiàn)十年醞釀：新的超新星洞察提供了宇宙膨脹的線索
作者:綜合 來源:綜合 瀏覽: 【大 中 小】 發(fā)布時(shí)間:2025-12-12 01:47:08 評論數(shù):
暗能量巡天在暗能量相機(jī)中的一個(gè)獨(dú)立探測器所覆蓋的區(qū)域內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一顆超新星。這顆超新星在一個(gè)螺旋星系中爆炸，醞釀紅移= 0.04528，超新察提真實(shí)安排)呼和浩特模特安排（外圍模特）【電365-*2895微】距離我們大約6億光年。供宇這是宙膨脹樣本中最近的超新星之一。在插圖中，現(xiàn)年新的星洞線索超新星是醞釀明亮星系中心右上角的一個(gè)小點(diǎn)。圖像:uux.cn/DES協(xié)作
（神秘的超新察提地球uux.cn）據(jù)史文朋科技大學(xué)：史文朋科技大學(xué)的研究人員為一項(xiàng)里程碑式的研究做出了貢獻(xiàn)，這項(xiàng)研究使我們對宇宙的供宇理解變得復(fù)雜。
這項(xiàng)工作發(fā)表在arXiv預(yù)印本服務(wù)器上。宙膨脹
今天公布結(jié)果的現(xiàn)年新的星洞線索真實(shí)安排)呼和浩特模特安排（外圍模特）【電365-*2895微】暗能量調(diào)查(DES)代表了來自超過25個(gè)機(jī)構(gòu)的超過400名天體物理學(xué)家、天文學(xué)家和宇宙學(xué)家的醞釀工作。
DES的超新察提科學(xué)家們在六年中的758個(gè)晚上收集了數(shù)據(jù)，以了解暗能量的供宇本質(zhì)并測量宇宙的膨脹率。根據(jù)一項(xiàng)新的宙膨脹復(fù)雜理論，他們發(fā)現(xiàn)宇宙中暗能量的密度可能會隨著時(shí)間而變化。
來自Swinburne技術(shù)大學(xué)天體物理學(xué)和超級計(jì)算中心的Anais Mö ller博士是從事這一革命性分析的團(tuán)隊(duì)成員，其他成員還有Swinburne的Mitchell Dixon、Karl Glazebrook教授和名譽(yù)教授Jeremy Mould。
“這些成果是世界各地?cái)?shù)百名科學(xué)家合作的結(jié)果，證明了合作和努力取得重大科學(xué)進(jìn)展的力量，”穆勒博士說。
“我為我們作為一個(gè)團(tuán)隊(duì)所取得的成就感到非常自豪；這是一個(gè)令人難以置信的徹底分析，它將我們的不確定性降低到新的水平，并顯示了暗能量調(diào)查的力量。我們不僅使用了最先進(jìn)的數(shù)據(jù)，還開發(fā)了開創(chuàng)性的方法來從超新星調(diào)查中提取最大限度的信息。我對此特別自豪，因?yàn)槲矣脵C(jī)器學(xué)習(xí)開發(fā)了選擇用于調(diào)查的超新星的方法。”
1998年，天體物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)宇宙正在加速膨脹，這歸因于一種稱為暗能量的神秘實(shí)體，暗能量約占我們宇宙的70%。當(dāng)時(shí)，天體物理學(xué)家一致認(rèn)為，由于引力的作用，宇宙的膨脹應(yīng)該會放緩。
這一革命性的發(fā)現(xiàn)是天體物理學(xué)家通過觀察特定種類的爆炸恒星(稱為1a型超新星)而實(shí)現(xiàn)的，并獲得了2011年諾貝爾物理學(xué)獎。
現(xiàn)在，在最初發(fā)現(xiàn)的25年后，暗能量調(diào)查是全球科學(xué)家十年研究的高潮，他們使用有史以來對宇宙膨脹的最強(qiáng)約束分析了1500多顆超新星。這是有史以來最大數(shù)量的1a型超新星被用來限制暗能量，來自探測大宇宙時(shí)代的單一調(diào)查。
結(jié)果與現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)的宇宙加速膨脹的宇宙學(xué)模型一致。然而，這些發(fā)現(xiàn)還不足以確定排除一個(gè)可能更復(fù)雜的模型。
“關(guān)于暗能量還有很多有待發(fā)現(xiàn)，但這項(xiàng)分析可以在相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)被視為超新星宇宙學(xué)的黃金標(biāo)準(zhǔn)，”穆勒博士說。“這種分析也帶來了創(chuàng)新的方法，將用于下一代調(diào)查，因此我們在科學(xué)研究的方式上邁出了一大步。我很高興能在未來十年揭開更多關(guān)于暗能量的秘密。”
開創(chuàng)一種新方法
這項(xiàng)新研究開創(chuàng)了一種使用光度學(xué)的新方法——使用前所未有的四個(gè)過濾器——來發(fā)現(xiàn)超新星，對它們進(jìn)行分類并測量它們的光變曲線。穆勒博士利用現(xiàn)代機(jī)器學(xué)習(xí)創(chuàng)造了選擇這些1a型超新星的方法。
“這是一個(gè)非常令人興奮的時(shí)代，看到這種創(chuàng)新技術(shù)利用大型天文調(diào)查的力量，”她說。“我們不僅能夠獲得比以前更多的1a型超新星，而且我們徹底測試了這些方法，因?yàn)槲覀兿Ｍ麑ξ覀冇钪娴幕A(chǔ)物理進(jìn)行更精確的測量。”
這項(xiàng)技術(shù)需要來自1a型超新星的數(shù)據(jù)，當(dāng)一顆密度極高的死星，即白矮星，達(dá)到臨界質(zhì)量并爆炸時(shí)，就會發(fā)生這種情況。由于所有白矮星的臨界質(zhì)量幾乎相同，所以所有1a型超新星的實(shí)際亮度幾乎相同，任何剩余的變化都可以校準(zhǔn)。因此，當(dāng)天體物理學(xué)家比較從地球上看到的兩顆1a型超新星的亮度時(shí)，他們可以確定它們離我們的相對距離。
天體物理學(xué)家通過跨度很大的超新星樣本來追溯宇宙膨脹的歷史。對于每顆超新星，他們將它的距離與紅移的測量值結(jié)合起來——由于宇宙的膨脹，它離開地球的速度有多快。他們可以利用這段歷史來確定暗能量密度是保持不變還是隨時(shí)間而變化。
結(jié)果發(fā)現(xiàn)單獨(dú)使用超新星時(shí)w =–0.80+/-0.18。結(jié)合歐洲航天局普朗克望遠(yuǎn)鏡的補(bǔ)充數(shù)據(jù)，w在誤差范圍內(nèi)達(dá)到-1。為了得出一個(gè)明確的結(jié)論，科學(xué)家們需要通過一項(xiàng)新的調(diào)查獲得更多的數(shù)據(jù)。
DES的研究人員使用先進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)來幫助超新星分類。在來自大約200萬個(gè)遙遠(yuǎn)觀測星系的數(shù)據(jù)中，DES發(fā)現(xiàn)了幾千顆超新星。科學(xué)家最終使用了1499顆1a型超新星和高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，使其成為有史以來單個(gè)望遠(yuǎn)鏡收集的最大、最深的超新星樣本。1998年，獲得諾貝爾獎的天文學(xué)家僅用52顆超新星來確定宇宙正在加速膨脹。