暗能量变得更奇怪：神秘的力量可能会随着时间而变化

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“KDSPS”科学家在二十年前首次提出了这一无形力量的存在，以解释宇宙膨胀正在加速的惊人发现。（令人惊讶和难以置信的重要；这一发现吸引了三位研究人员，他们获得了2011年诺贝尔物理学奖。）

是宇宙结构和演化最常用的天体物理模型，它将暗能量视为常数。事实上，许多天文学家认为这是宇宙常数，爱因斯坦在1917年把它作为广义相对论的一部分。[图片中的宇宙历史和结构]

，但一项对被称为类星体的巨大超亮黑洞的新研究表明，暗能量可能被误认为是宇宙常数，或任何一种常数；这种力可能在138亿年前宇宙诞生后就发生了变化，研究小组的成员说：

“我们观察到类星体的时间可以追溯到大爆炸后的10亿年，并且发现到目前为止宇宙的膨胀速度比我们预期的要快，”研究的主要作者、意大利佛罗伦萨大学的吉多·里萨利蒂在一份声明中说这可能意味着，随着宇宙年龄的增长，暗能量越来越强。

艺术家对类星体的描绘，以及美国宇航局钱德拉X射线天文台（插图）对其中两个超亮物体的观测。（图像信用：G. Risaliti和E.LuSoS/插图：NASA/CXC/M.WeISS；X射线：NASA / CXC/SULTURE FRONENS）“KDSPS”类星体是星系中心快速生长的超大质量黑洞。类星体不可思议的亮度——它们是宇宙中最亮的物体——起源于围绕黑洞旋转的物质圆盘。这些快速旋转的圆盘会产生大量的紫外线（UV）光，其中一些在附近的热气云中猛烈撞击电子。这种相互作用可以将紫外线辐射提升到X射线水平，在多个波长的高能光中产生强烈的辉光。

这两种光之间的关联可以揭示到类星体的距离，英国达勒姆大学的利萨贝塔·卢索和他的合著者确定。在这项新的研究中，两人研究了近1600个类星体的这种关系。他们利用美国宇航局的钱德拉X射线天文台和欧洲航天局的XMM牛顿宇宙飞船观测到类星体的X射线光，并利用地面斯隆数字天空调查分析了这些天体的紫外线输出。

里萨利蒂和卢索发现，许多类星体的距离令人难以置信。最遥远的一个，例如，在宇宙大爆炸后11亿年，大量的光被射入宇宙。

先前关于宇宙膨胀率的研究——包括20世纪90年代末引入暗能量概念的里程碑式研究——一般都是以超新星爆炸的观测为“标准烛光”。研究人员确定了这些物体的距离，它们的内在亮度是已知的，并通过分析它们的光“红移”（延伸到更长的波长）的程度，计算出它们相对于地球移动的速度。

超新星，虽然引人注目且威力巨大，比类星体要弱得多，因此不能从很远的地方观察到。因此，这项新的研究为研究人员提供了另一种标准烛光，可以用来评估宇宙在更广阔的时间范围内的膨胀。

但是Risaliti和Lusso也研究了一些超新星测量。

由于这是一项新技术，我们采取了额外的步骤来证明这种 ... 给了我们可靠的结果，“卢梭在同一份声明中说。”我们表明，我们的技术结果与过去90亿年超新星测量的结果相吻合，使我们相信我们的结果在更早的时候是可靠的。

钱德拉空间X射线天文台拍摄了这张PSS 0955+5940天体的X射线图像，以确定一个黑色天体的自旋速率理解暗能量的探索之洞. （NASA/CXC/Univ.of Florence/G.Risaliti&E.Lusso）

新结果与先前对相对邻近超新星的观测结果一致。先前的研究发现，与早期宇宙相比，早期宇宙的膨胀速度明显加快（这是从宇宙微波背景的测量中得出的，是大爆炸遗留下来的古代光线）。

一些科学家认为，可能需要新的物理学来解释这种差异，包括“暗能量正在增强，”里萨利蒂说我们的新结果与这个建议一致。

这项新的研究发表在周一（1月28日）的《自然天文学》杂志上。你可以在网上的预印本网站arXiv.org上免费阅读它。

迈克·沃尔关于寻找外星生命的书，“Outthere”（大中央出版社，2018年；卡尔·泰特插图）现已出版。在Twitter@michaeldwall上关注他。关注我们@Spacedotcom或Facebook。最初发表于太空