【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】2025年9月29日，《自然·天文》在線發(fā)表了由中國科學(xué)院國家天文臺(tái)趙公博團(tuán)隊(duì)領(lǐng)銜完成的暗能量光譜巡天國際合作組(DESI)的最新成果(鏈接1)。該研究發(fā)現(xiàn)了暗能量的動(dòng)力學(xué)演化行為，其信噪比超過4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差水平。同時(shí)，也發(fā)現(xiàn)暗能量狀態(tài)方程參數(shù)在演化過程中體現(xiàn)出顯著的越過-1的特征，這與高能物理所張新民研究員團(tuán)隊(duì)于2004年提出的“精靈”(Quintom) 暗能量模型預(yù)言一致。
 

　　暗能量占宇宙總能量的約70%，其物理本質(zhì)是物理與天文學(xué)最重大的未解之謎之一。它的基本性質(zhì)由狀態(tài)方程參數(shù)  描述，即壓強(qiáng)與能量密度之比。不同模型對的演化有不同預(yù)言：宇宙學(xué)常數(shù)模型要求 且不隨時(shí)間變化；“精質(zhì)”(Quintessence)理論要求 ；“幽靈”(Phantom)理論要求 ；而張新民團(tuán)隊(duì)2004年提出的“精靈”(Quintom)理論則預(yù)言 在宇宙演化中可以跨越 -1。該理論提出后引發(fā)國際廣泛關(guān)注，相關(guān)論文已被引用逾1200次，并在2008年獲首屆“中國卓越研究獎(jiǎng)”。2010年，《Physics Reports》專門發(fā)表綜述介紹了Quintom宇宙學(xué)。

 

　　DESI是當(dāng)前國際上最重要的暗能量觀測計(jì)劃，由全球70余家科研機(jī)構(gòu)、900多名研究人員共同參與，依托美國亞利桑那州基特峰天文臺(tái)的4米口徑望遠(yuǎn)鏡，通過對數(shù)千萬個(gè)星系的光譜進(jìn)行高精度測量，繪制宇宙大尺度結(jié)構(gòu)的三維分布圖譜。其科學(xué)目標(biāo)是探尋暗能量性質(zhì)，理解宇宙加速膨脹背后的物理機(jī)制。未來隨著DESI數(shù)據(jù)的進(jìn)一步積累，主焦點(diǎn)光譜巡天(PFS)、歐幾里得(Euclid)空間衛(wèi)星等新一代巡天計(jì)劃的投入運(yùn)行，暗能量性質(zhì)將得到進(jìn)一步檢驗(yàn)。
 

　　此外，我國阿里原初引力波探測實(shí)驗(yàn)也在開拓一條不同于DESI的研究路徑。它不僅以探測原初引力波為目標(biāo)，還計(jì)劃通過對宇宙微波背景輻射(CMB)極化的高精度測量，研究暗能量與光子的陳省身—西蒙斯(Chern-Simons)相互作用。該相互作用的效應(yīng)是使CMB光子在傳播過程中極化方向發(fā)生旋轉(zhuǎn)。測量該旋轉(zhuǎn)角將為理解暗能量的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)，特別是其與標(biāo)準(zhǔn)模型基本粒子的相互作用提供全新的證據(jù)。由高能物理所主導(dǎo)的阿里原初引力波探測實(shí)驗(yàn)(AliCPT)已于今年四月建成運(yùn)行。