此前,天文學家們一直認為宇宙很有可能是在暗能量的作用下加速膨脹,並以具有高紅移特徵的 Ia 型超新星的測距結果作為例項支援這一理論。
該例項的應用依賴於 “超新星的亮度(Luminosity)在資料分析中,經‘經驗性標準化’處理後不會隨紅移程度變化而變” 的假設,但就在一篇將於本月發表的論文中,南韓延世大學(Yonsei University)、南韓天文及空間科學研究所和法國里昂大學的科研人員通過對 Ia 型超新星進行新的觀測,並分析觀測結果,發現這一假設很有可能是錯的。
對目前大多數已知含有 Ia 型超新星的早期宿主星系,研究進行了高品質光譜資訊觀測(信噪比約為 175),發現在 99.5% 的置信水平下,超新星的亮度與宿主資訊的星群年齡間存在顯著相關性。
這是目前天文學家們對 Ia 型超新星亮度演變理論所進行過的最嚴格的一次檢驗,其結果表明,宿主星系中的超新星由於紅移而變得觀測起來比其實際年齡越來越年輕,超新星的紅移觀測結果中存在著嚴重的系統偏差,而這一偏差足以抹去此前部分天文學家基於超新星紅移觀測結果所提出的暗能量存在的“證據”。
領導此項研究的延世大學教授 Young-Wook Lee 說:“用 Carl Sagan 的話來說,意義非凡的假說需要同等意義非凡的證據來論證,而經過此次研究,我現在已不再確信我們確實有暗能量存在的證據。要知道,基於超新星宇宙學的暗能量研究在 2011 年斬獲了諾貝爾物理學獎,而這在目前看來卻很有可能是錯誤假設的產物。”
雖然目前也有其它的一些觀測結果能為暗能量的存在提供一些 “間接證據”,如宇宙微波背景(CMB)和重子聲振盪(BAO),但有學者認為,歐洲航天局的普朗克探測器對於宇宙微波背景的觀測已不足以應對“協調性宇宙模型(concordance cosmological model)” 這一新物理理論框架所提出的需求。
此外,也有學者認為重子聲振盪與其它與紅移有關的觀測結果同樣也能被不含暗能量的非加速膨脹宇宙所解釋,並不一定非要引入暗能量這一概念以及與其掛鉤的宇宙加速膨脹的說法。
目前,該研究已在於 1 月 5 日舉行的第 235 屆美國天文學會會議上被介紹,研究論文也將於 2020 年 1 月發表在天體物理學雜誌(the Astrophysical Journal)上。