早期的暗能量模型可以解决不断扩大的宇宙学难题

黑暗能量和宇宙常数围绕着很多谜，这是用来解释宇宙加速膨胀的代理人。新的研究表明，早期的暗能量模型提出了一种相互竞争的理论，该理论提供了当前模型的所有好处，而没有带来与宇宙常数相关的负担。

宇宙不仅在扩展，而且还在以加速的速度扩展。然而，尽管事实上天文学家，宇宙学家和物理学家已经意识到这一点已有二十年了，但推动这种膨胀的力量仍然是未知的。作为该力的占位符或代理，暗能量(一种光滑的类流体成分，用负压填充宇宙)已插入具有定义该加速度的宇宙常数(用符号Lambda表示)的标准宇宙学模型中。

但是，宇宙这一重要元素的真实本质仍在逃避我们。哥伦比亚波哥大ECCI大学物理学家和天文学家LuzÁngelaGarcía和她的合著者，哥伦比亚国立天文台天文学家LeonardoCastañeda和Juan Manuel Tejeiro联合发表在《新天文学》上的新研究提出了一种新颖的研究方法解决这个宇宙难题。

该研究的通讯作者加西亚说：“我们的工作是提出一种候选暗能量模型的建议，以替代标准宇宙学常数。” “这个理论模型为当前宇宙的加速扩展提供了可能的解释。” 她继续解释说，本文的新颖之处在于，它可能不需要描述宇宙能量来描述暗能量，从而避免了它所带来的一些困难，即该常数的理论预测与其实验值之间的巨大差异。 。

加西亚说：“宇宙学常数存在严重的理论问题。已经提出了许多替代模型，但其中一些模型在数学上必须非常复杂才能提供对现象的物理解释。” “我们提出了一种完全不同的暗能量形式，这种暗能量通过构造在宇宙的这一阶段产生加速的膨胀，但也随着红移而演化;因此，它可以与过去的其他天文观测联系起来。” 因此，由加西亚(García)和她的合著者提出的“早期暗能量模型”(EDE)–一组观察暗能量在早期宇宙中活动的模型，模仿了宇宙常数描述的行为，可以帮助研究人员了解是否有替代方法当前暗能量理论的模型是可能的。

然而，在建议彻底改变暗能量范式的同时，加西亚的工作很大程度上建立在其之前的发现和方法之上。“我们使用了距超新星Ia型(即标准蜡烛)的光度距离，因为它们在光度方面的规律性意味着天文学家可以使用它们来进行距离测量，就像2011年诺贝尔奖获得者使用它们来发现加速的膨胀一样。宇宙”。“此外，我们还受到宇宙微波背景的限制以及来自重子声振荡(日常重子物质，即质子和中子组成的物质，密度的波动)对哈勃参数的测量的约束。”

现在是对暗能量和宇宙常数进行严格评估的合适时机。尽管围绕着宇宙加速扩展的奥秘仍然存在，但现代宇宙学的发展已达到某种程度，以至于找到解决方案的可能性似乎比以往任何时候都更合理。“对于宇宙学来说，这是一个非常有趣的时期，许多正在进行的和未来的调查旨在发现暗能量及其性质。诸如DES(暗能量调查)，DESI(暗能量光谱仪)，eBOSS(扩展的重子振荡光谱)之类的项目调查)，而欧几里得等人则对可能的暗能量候选者施加了严格的限制。”加西亚说。“在不久的将来，我们将获得一张壮观的3D地图，其中包含了宇宙中银河系的分布，

加西亚补充说，她和她的合著者发现，他们的理论模型是对暗能量及其作用的令人信服的描述，与标准宇宙学常数进行了很好的比较，而没有引发与后者有关的基本问题。“宇宙充满了谜团，黑暗和无法解释的物质-能量组件。加西亚总结说：“我能够为宇宙谋生而思考这些基本方面，我感到非常荣幸和兴奋。我从小就受到了从事天文学事业的启发，这对女性来说尤其不容易，尤其是在一个发展中国家，但我坚信科学将会有所回报，并且宇宙将继续使我们感到惊讶。”