哈勃太空望遠鏡觀測到的M82星系中的超新星。Ia型超新星是研究宇宙發現宇宙膨脹和暗能量理論的基礎。（圖片來源:uux.cn/美國國家航空航天局、表明歐空局、神秘a .古巴爾（斯德哥爾摩大學）和哈勃遺產小組（STScI/AURA））
（神秘的推動地球uux.cn）據美國生活科學網站（Andrey Feldman）：一篇新的理論論文表明，宇宙不斷加速的分裂膨脹可能是由一種被稱為“不粒子”的神秘物質形式驅動的，這種物質不符合粒子物理的不粒子標準模型。
科學家們普遍承認宇宙正在膨脹，理論盡管膨脹的研究宇宙原因仍然難以捉摸。最受歡迎的表明解釋之一是一種神秘的實體，稱為暗能量，神秘其形式為宇宙學常數，推動導致膨脹速度與宇宙年齡、分裂物質和輻射溫度無關。不粒子然而，最近的天文觀測對這一假設提出了挑戰，促使物理學家探索暗能量的替代方案。
現在，在一篇新論文中，研究人員分析了暗能量是由一種稱為不粒子的理論形式的物質組成的觀點。他們發現，這一理論比普遍的標準宇宙學模型更符合觀測結果，后者假設宇宙學常數。
Ariel大學的宇宙學家、研究合著者Utkarsh Kumar在一封電子郵件中告訴Live Science：“從觀測上看，宇宙膨脹率和大尺度結構（星系和星系團）的生長值在測量之間存在差異。”。“各種觀測，包括宇宙微波背景測量、超新星變暗和許多其他觀測，都加劇了這種緊張局勢。”
諸如決定膨脹率的哈勃常數和包含大尺度結構形成信息的所謂S8等量都沒有直接測量。相反，它們是根據對宇宙微波背景（大爆炸遺留輻射）以及遙遠恒星和星系的觀測，使用數學理論計算得出的。然而，不同的理論從相同的數據中得出不同的參數值，這在宇宙學中造成了巨大的張力。
為了解決這個問題，這項新研究的作者于2023年12月發表在《宇宙學和天體粒子物理學雜志》上，他們認為宇宙的膨脹不是由宇宙學常數驅動的，而是由不粒子驅動的，而這些不粒子以前曾在粒子物理學的背景下被考慮過。
“不粒子的想法是由[理論物理學家霍華德·格奧爾基]在十多年前提出的，”該研究的主要作者、同樣來自Ariel大學的Ido Ben Dayan在一封電子郵件中告訴Live Science。“在基礎物理學中，我們通常討論場，比如電場，其中粒子是該場的激發。在電場的情況下，這些是光子，”或光包。本·達揚補充道，在幾乎所有情況下，粒子都是具有明確質量和動量的激發。
然而，“不粒子是一組場的結果，它們的激發沒有明確的動量和質量，”本·達揚說。“因此，在宏觀層面上，它們表現為一種流體。這種性質的一個特殊結果是，它們的狀態方程，描述了它們施加的壓力與能量密度之間的比率，取決于溫度。”
這個狀態方程與宇宙學常數的方程非常相似。此外，所有物質的理論模型都預測到，不粒子與“規則”物質的相互作用非常弱，這使其成為暗能量的絕佳候選者。
未處理的未處理項目
在他們的工作中，本·達揚和庫馬爾使用了不粒子假說而不是宇宙學常數，并將其與從許多實驗中收集的觀測數據相結合。他們發現，與使用標準宇宙學模型計算的值不同，當他們使用非粒子理論時，從這些實驗中推導出的哈勃常數和S8參數的值是一致的。
庫馬爾說：“此外，他們的模型減少了哈勃常數和S8之間的測量值之間的差異，從而恢復了不同測量之間的一致性。”。
目前，沒有實證證據支持這一理論。然而，作者們相信，在未來十年左右的時間里，天文測量的準確性將得到足夠的提高，以確定非粒子理論是否正確。
本·達揚說：“我們的模型是通過不斷改進宇宙學觀測來測試的。”。“如果它是正確的，未來的宇宙微波背景實驗應該會[證實它]。”
本·達揚補充道，測量暗能量性質的實驗目前正在開發中，但需要望遠鏡比目前“探測得更遠”。
此外，物理學家計劃提高計算的準確性，并在加速器中更熟悉的基本粒子實驗中尋找不粒子的可能表現，這可能會受到不粒子存在的影響。
庫馬爾說：“我們計劃考慮不粒子和基本粒子標準模型之間的相互作用。”。“這可以進一步測試我們的模型。我們將進一步研究我們模型的一些擴展及其宇宙學后果。”

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