近日,一篇发表在预印本服务器(arXiv)上的新研究引发关注,该研究指出,宇宙的未来可能发生颠覆性改变,这场改变源于宇宙中两种核心力量的较量失衡,而这一结论基于“暗能量光谱仪器”(DESI)的海量观测数据推演得出。
在宇宙宏观层面,引力与暗能量始终处于激烈较量中。引力是我们最为熟悉的力量,地球的引力维系着万物秩序,而在宇宙尺度上,它自诞生起就不断吸引各类有质量物质,促成了天体、星系等宇宙结构的形成。与之相反,暗能量的作用是推动宇宙膨胀,科学家观测发现,宇宙自诞生以来持续膨胀且速度不断加快,暗能量正是这一现象的幕后推手。长期以来,暗能量在这场较量中占据主导优势,支撑着宇宙的加速膨胀。
此次研究的核心的就是探寻这两种力量的未来较量走向。科学家深入分析了DESI捕捉的海量数据,结合Ia型超新星亮度距离测量、宇宙微波背景辐射等多项观测成果,进行综合比对与联合建模。DESI架设在美国亚利桑那州的天文望远镜上,通过测量星系红移,致力于揭示暗能量本质与宇宙膨胀的奥秘,其数据精度为此次研究提供了重要支撑。
研究结果带来了突破性发现:暗能量并非恒定不变,而是在与引力的较量中逐渐变弱。这一结论与“轴子暗能量”模型高度契合,该模型认为,暗能量是由理论中极其轻的亚原子粒子——轴子构成的能量场,其能量会随宇宙演化缓慢衰减。
按照这一模型推演,随着暗能量不断减弱,它对引力的压制力会逐渐下降,宇宙膨胀加速度将随之减缓。科学家通过模型最佳拟合值计算得出,约70亿年后,暗能量强度将与引力持平,宇宙膨胀将彻底停止,随后正式进入收缩状态。
宇宙收缩堪称颠覆性改变,一切都将像“倒带”一般:星系不再相互远离,而是加速靠拢,宇宙的密度和温度会持续升高。直至约200亿年后,所有物质都会被引力无限挤压,回归宇宙诞生之初的“奇点”,这就是所谓的“大挤压”。有理论认为,“大挤压”或许不是宇宙的终点,而是宇宙循环的一环,其之后可能会引发新的“大爆炸”,开启下一轮宇宙生命周期。
需要强调的是,目前这一切仍处于推测阶段。科学家表示,此次研究的统计显著性仍需提升,未来随着DESI收集更多数据,加之其他宇宙学巡天项目的助力,我们将能更清晰地洞悉宇宙的终极命运。