华盛顿：在一项国际合作中，科学家们追踪了宇宙结构在过去110亿年中是如何发展的，提供了迄今为止在非常大尺度上引力如何表现的最精确测试。他们发现，它的作用就像物理学家阿尔伯特·爱因斯坦在1915年开创性的广义相对论中所预测的那样。
周二公布的这些发现是一项长达数年的宇宙历史研究的一部分，该研究的重点是暗能量，一种无形的、神秘的力量，正在加速宇宙的持续膨胀。研究人员利用位于亚利桑那州基特峰国家天文台的暗能量光谱仪器（DESI）进行了一年的观测，该仪器可以同时捕获来自5000个星系的光。
重力是宇宙的基本力量之一。爱因斯坦的理论把空间、时间和引力联系在一起。它认为，质量和能量的集中使时空结构弯曲，影响任何经过附近的物体的运动。
爱因斯坦的广义相对论描述了大质量物体在引力场中的运动。这是我们所拥有的最成功的物理理论之一。然而，宇宙加速的发现导致了可能需要修改广义相对论的建议，”密歇根大学宇宙学家Dragan Huterer说，他是解释DESI宇宙学数据的工作小组的联合领导人。
但DESI的新发现揭示了爱因斯坦所预见的引力行为。
138亿年前的大爆炸事件开创了宇宙，从那以后宇宙一直在膨胀。1998年，科学家们披露，这种膨胀实际上正在加速，暗能量是假设的原因。
DESI的新发现集中在所谓的宇宙结构的增长上，可以追溯到宇宙年龄约为当前年龄的20%的时候。这指的是物质的大规模组织，星系、星系团甚至更大的星系超星系团不是随意分布在宇宙中，而是形成了一个宇宙网——由细丝和壁交织而成的网络——其间存在着巨大的空隙。
这种结构是整个宇宙中物质的引力作用的结果。
新的分析是基于DESI对近600万个星系及其发光核心的观测，这些星系可以追溯到110亿年前。
今年4月，DESI的科学家们公布了最大的宇宙三维地图，并宣布了一些发现，这些发现表明，暗能量可能不是一种不可改变的力量，而是一种动态的、随时间演变的力量。这些发现集中在星系如何聚集的一个特定特征上。新的分析扩大了范围。
德克萨斯大学达拉斯分校的天体物理学家Mustapha Ishak-Boushaki说：“我们的DESI数据表明，它与爱因斯坦的引力理论一致，但仍然倾向于动态暗能量——同时发现这两种暗能量是新的。”他是该工作组的联合领导。
“暗能量似乎是动态的，正在减弱。这改变了宇宙演化的未来，它不需要永远加速膨胀，”Ishak-Boushaki补充道。“暗能量是动态的这一强烈暗示是自1998年发现宇宙加速以来最重要的发现。”
宇宙的内容包括普通物质——恒星、行星、气体、尘埃和地球上所有熟悉的东西，包括人类和爆米花——以及暗物质（一种不可见的物质，约占宇宙的27%）和暗能量（约占宇宙的68%）。
“暗能量是宇宙加速膨胀的原因。暗能量的物理性质目前尚不清楚，”Huterer说。
新的发现似乎证实了目前包括广义相对论在内的宇宙学标准模型。
“验证标准模型是否确实是正确的模型是宇宙学研究的前沿，”Huterer说。
DESI合作涉及来自全球70多个机构的900多名研究人员，由美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室管理。这项新研究在同行评审之前发表在arXiv在线知识库上。
