暗能量恆定假設遭雙重挑戰,宇宙加速膨脹說法面臨重新檢驗
暗能量近一年成為宇宙學爭論焦點,《皇家天文學會月報》(MNRAS)先後刊出立場相左的多篇論文。
澳洲昆士蘭大學(University of Queensland)主導的國際團隊論文,本月將 Pantheon+ 與 DES-SN5YR 兩大資料庫整合成名為 Unite 的樣本,收錄 2,884 顆 Ia 型超新星。這類白矮星爆炸亮度一致,是量測宇宙距離的「標準燭光」,也是 2011 年諾貝爾物理獎所肯定的加速膨脹論據。團隊以統一法重整 30 年觀測,替超過 98% 樣本重新測定母星系質量,並修正宇宙塵埃、重力透鏡等系統效應。
博士生 Ryan Camilleri 指出,把超新星資料與大霹靂殘留的宇宙微波背景輻射、星系分布圖結合後,在暗能量固定不變的模型下出現明顯歧異,暗示暗能量可能隨時間改變;教授 Tamara Davis 表示,暗能量光譜儀(DESI)對早期宇宙聲波的巡天也看到類似跡象。但作者強調目前談不上新物理,貝氏分析僅顯示對可變暗能量模型的微弱偏好。
更激進的主張來自 7 月另一篇論文。印度塔塔基礎研究院(TIFR)與牛津大學教授 Subir Sarkar 團隊重新檢視 Pantheon+ 逾 1,700 顆 Ia 型超新星,納入延世大學 2025 年提出的前身恆星年齡修正後,資料反而傾向整體膨脹正在減速;推算出的加速則主要沿著地球在宇宙微波背景熱點所示的運動方向,並隨距離衰減。Sarkar 認為,源自量子真空的暗能量不應具方向性,光是這點就足以排除暗能量。
同期另一篇由南安普頓大學 Phil Wiseman 領銜、牛津大學 Maria Vincenzi 共同執筆的論文則直接質疑該年齡修正的效力,指出補上母星系恆星質量修正後,超新星亮度與母星系年齡的相關性隨即消失,宇宙依然在加速。分歧可望由魯賓天文台(Rubin Observatory)的時空遺產巡天(LSST)裁決,此計畫預定量測數十萬顆超新星。
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(首圖來源:Pixabay)