不，天文学家并没有断定暗能量不存在

本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点

本周，许多媒体发布了诸如“宇宙正在加速膨胀，还是并非如此？”和“宇宙正在膨胀，但并非以加速的速度膨胀，新研究推翻诺贝尔奖理论”之类的标题。这种兴奋是由于 Nielsen、Guffanti 和 Sarkar 刚刚在《自然》杂志的科学报告上发表了一篇题为“来自 Ia 型超新星的宇宙加速的边缘证据”的论文。

然而，一旦你阅读了这篇文章，可以肯定地说，没有必要修改我们目前对宇宙的理解。这篇论文所做的只是稍微降低了我们对已知事物的确定性——而且仅仅是通过抛弃我们理解所基于的大部分宇宙学数据。它也忽略了它确实考虑的数据中的重要细节。即使你撇开这些问题不谈，标题也是错误的。该研究得出的结论是，我们现在只有 99.7% 的把握确定宇宙正在加速，这与“它没有加速”几乎完全不同。

宇宙正在加速膨胀的最初发现是由两组天文学家在 1998 年使用 Ia 型超新星作为宇宙测量工具做出的。超新星——爆炸的恒星——是整个宇宙中最强大的爆炸之一，大致相当于万亿亿亿颗原子弹同时爆炸。Ia 型超新星是一种特殊的超新星，与其他超新星不同，它们每次爆炸都具有几乎相同的光度，这可能是由于临界质量限制。这种相似性意味着它们观测到的亮度差异几乎完全基于它们距离我们有多远。这使得它们成为测量宇宙距离的理想选择。此外，这些天体相对常见，而且它们非常明亮，以至于我们可以看到数十亿光年之外的它们。这向我们展示了数十亿年前宇宙的样子，我们可以将其与今天的样子进行比较。

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这些超新星通常因其一致性而被称​​为“标准烛光”，但更准确地说，它们是“可标准化的烛光”，因为在实践中，通过观察爆炸展开所需的时间以及超新星的颜色如何被它们与我们之间的尘埃变红，可以进一步提高它们的精度和准确性。找到一种稳健地进行这些校正的方法是导致发现宇宙加速的原因。

最近引起头条新闻的论文使用了社区（包括我们）收集的 Ia 型超新星目录，该目录之前已被多次分析。但作者使用了不同的方法来实施校正——我们认为这削弱了他们结果的准确性。他们假设用于测量膨胀历史的每个样本的超新星的平均属性是相同的，即使它们已被证明是不同的，并且过去的分析已经考虑了这些差异。然而，即使忽略这些差异，作者仍然发现宇宙加速的可能性约为 99.7%——与标题暗示的非常不同。

此外，天文学家们对宇宙现在比数十亿年前膨胀得更快这一观点的压倒性信心，不仅仅基于超新星的测量。这些还包括大爆炸后遗留热量模式中的微小波动（即宇宙微波背景辐射）以及这些波动在今天星系在我们周围分布中的印记（称为重子声波振荡）。目前的研究也忽略了宇宙中存在大量物质，自 1970 年代以来，这一点已被多次且多种方式证实，进一步降低了研究的置信度。这些其他数据表明宇宙正在加速，与超新星无关。如果我们将其他观测数据与超新星数据结合起来，我们的确定性将从 99.99% 提高到 99.99999%。这非常确定！

我们现在知道，暗能量是我们认为导致宇宙加速膨胀的原因，占宇宙的 70%，其余部分由物质构成。暗能量的本质仍然是天体物理学中最大的谜团之一。但是，自从十年前确定这一图景以来，关于暗能量是否存在以及宇宙是否正在加速，一直没有积极的争论。

现在有许多新的大型巡天项目，无论是在地面还是在太空，未来二十年的首要任务都是弄清楚这种暗能量到底可能是什么。目前，我们必须继续改进我们的测量并质疑我们的假设。虽然这篇最近的论文并没有反驳任何理论，但它仍然对每个人都有好处，可以暂停片刻，记住我们正在提出的问题有多么重大，我们是如何得出迄今为止的结论的，以及我们需要多么认真地测试我们理解的每个构建模块。