DESI首次结果：对我们膨胀宇宙的最精确测量

DESI（Dark Energy Spectroscopic Instrument）的最新研究成果展示了对宇宙膨胀的最精确测量，使用位于山顶望远镜上的5000个微型机器人，研究人员可以望见110亿年前的宇宙。来自太空中遥远物体的光线正在抵达DESI，这使得我们能够观测宇宙的年轻时期并追溯到今天看到的样子。了解我们的宇宙是如何演变的，与它的终结以及物理学中最大的谜团之一——暗能量有关，这种未知成分导致我们的宇宙膨胀得越来越快。

通过DESI在过去110亿年内研究暗能量的影响，已经创建了有史以来最大、最精确的宇宙三维地图。这是科学家首次以高于1%的精度测量了年轻宇宙的膨胀历史，为我们提供了有史以来最清晰的宇宙演化视野。研究人员在多篇论文中分享了他们首年收集数据的分析结果，这些论文将于今天发布在arXiv网站上，并在美国物理学会会议和意大利的Moriond会议上发表演讲。

“我们对这些数据感到非常自豪，它们产生了世界领先的宇宙学结果，也是新一代暗能量实验的第一个成果。” DESI主任、劳伦斯伯克利国家实验室（Berkeley Lab）的科学家Michael Levi表示。“目前为止，我们看到了与宇宙最佳模型基本一致的结果，但我们也看到了一些可能有趣的差异，这可能表明暗能量随时间演变。这些差异可能会随着更多数据的积累而消失，所以我们很期待开始分析我们三年的数据。”

我们目前主要的宇宙模型被称为ΛCDM模型，其中包括一种弱相互作用的物质（冷暗物质，或CDM）和暗能量（Λ）。物质和暗能量都影响宇宙的膨胀，但是方式截然相反。物质和暗物质减缓了膨胀速度，而暗能量加速了膨胀。每种成分的数量都影响了我们的宇宙演化。这一模型很好地描述了以前实验的结果以及随时间变化的宇宙形态。

然而，当DESI的首年结果与其他研究数据结合时，发现了一些微小的差异，这与ΛCDM模型的预测不同。随着DESI在其五年调查期间收集更多信息，这些初步结果将变得更加精确，并阐明数据是否指向我们观察到的结果的不同解释，或者需要更新我们的模型。更多数据还将改善DESI的其他早期结果，这些结果涉及哈勃常数（衡量宇宙当前膨胀速度的指标）和中微子的质量。

DESI总共的膨胀历史精度跨越了110亿年，精度为0.5%，而覆盖8-110亿年之前的最遥远时期的精度达到了0.82%。测量年轻宇宙是非常困难的，然而仅仅在一年内，DESI就比其前身（Sloan Digital Sky Survey的BOSS/eBOSS）在这些早期时期测量膨胀历史的能力提升了一倍，而BOSS/eBOSS花费了十多年的时间。

DESI的数据将用于辅助未来的天文调查，例如Vera C. Rubin Observatory和Nancy Grace Roman Space Telescope，并为DESI的潜在升级（DESI-II）做准备，该升级是美国粒子物理项目优先级面板最近提出的建议。

DESI是由美国能源部科学办公室和国家能源研究科学计算中心资助的，其他支持机构还包括美国国家科学基金会、英国科学技术设施委员会、戈登和贝蒂·摩尔基金会、海星-西蒙斯基金会、法国原子能与替代能源委员会（CEA）、墨西哥国家人文、科学和技术委员会、西班牙科学与创新部以及DESI成员机构。