新的暗能量數據表明宇宙可能以「大擠壓」結束。

藝術與科學學院霍勒斯懷特 (Horace White) 物理學名譽教授亨利泰 (Henry Tai) 透過更新基於「宇宙常數」的長期模型得出了這一結論。這個概念是阿爾伯特愛因斯坦在一個多世紀前首次提出的，並且一直是現代關於宇宙如何演化的預測的核心。

「過去20年來，人們一直相信宇宙常數是正值，宇宙會永遠膨脹，」泰說。 “新數據似乎表明宇宙常數為負，宇宙將以一場重大危機告終。”

泰是《我們宇宙的壽命》的通訊作者，該書發表在該雜誌上 宇宙學與天文粒子物理學雜誌。

巨大的危機與無止盡的擴張

宇宙目前已有 138 億年的歷史，並且仍在膨脹。標準宇宙學指定了兩種直接的可能性。如果宇宙學常數為正，膨脹就會無限期地持續下去。如果它是負數，宇宙最終將停止增長，達到最大尺寸，然後反轉方向，收縮直到一切崩潰為零。

更新後的 Tye 模型支持第二個結果。

「這場巨大的危機標誌著宇宙的終結，」泰寫道。根據他的計算，這種塌陷將在大約200億年後發生。

來自 DES 和 DESI 的暗能量數據

主要證據來自智利暗能量調查（DES）和亞利桑那州暗能量光譜分析儀器（DESI）今年發布的新結果。戴指出，這兩個位於相反半球的天文台的結果非常吻合。

這兩個項目都旨在更好地了解暗能量，暗能量約佔宇宙質量和能量的 68%。他們的目標是測試暗能量是否只是空間本身的恆定屬性。相反，數據表明情況可能更加複雜。宇宙似乎不只由純粹的宇宙常數控制。可能還有其他因素影響暗能量的行為。

為了解釋這一點，泰和他的合作者提出了一種質量非常低的假設粒子。在宇宙歷史的早期，這種粒子的行為就像宇宙常數，但隨著時間的推移，它的影響會改變。這項修改符合最新的觀測結果，並將基本宇宙常數推向負值。

「人們之前就說過，如果宇宙常數為負，宇宙最終會崩潰，」泰說。 “這不是什麼新鮮事。” “然而，這裡的模型告訴你宇宙何時崩潰以及如何崩潰。”

持續回饋和未來測試

更多數據正在路上。數百名研究人員正在研究數百萬個星系並測量它們之間的距離，以改善暗能量的估計值。 DESI 將繼續收集回饋一年。其他項目已經投入或準備開始，包括聖地牙哥的 Zwicky 交通設施；歐洲歐幾里德太空望遠鏡； NASA 最近啟動了 SPHEREx 任務；和 Vera C. Rubin 天文台（以 Vera Rubin, MS ’51 命名）。

了解開始和結束

泰說，令人鼓舞的是，科學家可以嘗試以可測量的方式計算宇宙的總年齡。確定起點和最終結論有助於宇宙學家更好地理解宇宙歷史的完整故事。

「在任何生活中，你都想知道生命如何開始以及如何結束——終點，」他說。 「對於我們的宇宙來說，知道它是否有一個開始也很有趣？在 20 世紀 60 年代，我們知道它有一個開始。下一個問題是：它有結束嗎？」多年來，許多人認為這種情況會永遠持續下去。 “很高興知道，如果數據持續存在，宇宙就會終結。”

Tai的共同作者是前香港科技大學博士生Huang Nhan Lu和Yu Qing Chiu。