DESI合作小組正在透過對宇宙從早期階段到現在的全面測繪，研究宇宙的加速膨脹。他們的研究結果挑戰了傳統的宇宙模型，並對暗能量提出了新的見解，同時也採用了開創性的、無偏見的研究方法。

由德州大學達拉斯分校的天文物理學家等組成的研究小組，作為暗能量光譜儀（DESI）合作計畫的一部分，正在領導一項旨在探索宇宙膨脹和加速的開創性實驗。

達拉斯UT大學自然科學與數學學院（NSM）物理學教授穆斯塔法-伊沙克-布沙基（Mustapha Ishak-Boushaki）博士是DESI合作計畫的成員，DESI合作計畫是一個由來自全球70多個機構的900多名研究人員組成的國際小組，該小組參與了一項為期多年的實驗，旨在加深對宇宙歷史和命運的了解。

4月4日，伊沙克-布沙基與其他兩位DESI科學家在加州薩克拉門托舉行的美國物理學會會議上，介紹了對DESI實驗第一年所收集數據的分析。伊沙克-布沙基介紹了從DESI資料推斷出的宇宙學結果及其對宇宙的影響。研究人員也在預印本網站arXiv上發布的多篇論文中分享了第一年收集的資料結果。

位於亞利桑那州基特峰國家天文台（KPNO）的DESI儀器從宇宙最遙遠的地方收集光線，使科學家能夠繪製出宇宙年輕時的樣子，並追溯其演變到今天所觀測到的情況。了解宇宙是如何演變的，關係到宇宙是如何終結的，也關係到物理學中最大的謎團之一：宇宙正在加速膨脹，背後究竟隱藏著什麼？

DESI第一年資料收集工作的分析證實了科學家所認為的宇宙最佳模型的基本原理，但同時也暗示，關於宇宙加速的根本原因，還有更多的東西需要了解。

DESI繪製了迄今為止最大的宇宙三維地圖。地球位於這張完整地圖的薄片中心。在放大的部分，很容易看到我們宇宙中物質的底層結構。圖片來源：Claire Lamman/DESI合作；cmastro客製化的彩色地圖軟體包

宇宙加速度是個問題，因為它違背了在太陽系和附近太空中觀察到的萬有引力的工作原理，而萬有引力會使有質量的物體聚集在一起。

伊沙克-布沙基說：『重力把物質拉在一起，所以當我們把一個球拋向空中時，地球的引力會把它拉向地球。但在最大尺度上，宇宙的作用卻不同。它的行為就像有一種排斥力在把宇宙推開，加速宇宙的膨脹。上的修正？

許多科學家認為暗能量在宇宙加速中起著關鍵作用，但對它的理解並不透徹。有些理論認為，暗能量是一個宇宙學常數，是空間的固有屬性，是加速的驅動力。

為了研究暗能量在過去110億年中的影響，DESI團隊利用迄今為止最精確的測量方法繪製了有史以來最大的宇宙三維地圖。這是科學家首次以優於1%的精度測量年輕宇宙的膨脹歷史。

宇宙的主要模型被稱為Lambda-CDM。它既包括普通物質，也包括一種很少相互作用的物質，即冷暗物質（CDM）和暗能量，稱為Lambda。物質和暗能量都影響著宇宙的膨脹方式，但兩者的方式卻截然相反。透過重力吸引，物質和暗物質減緩了宇宙的膨脹，而暗能量則加速了宇宙的膨脹。每種物質的數量都會影響宇宙的演化過程。伊沙克-布沙基說，這個模型可以有效驗證先前的實驗結果，並描述宇宙在整個時間段內的樣子。

這段動畫展示了重子聲波振盪如何充當測量宇宙膨脹的宇宙尺。資料來源：克萊爾-拉曼/DESI 合作和珍妮-努斯/伯克利實驗室

然而，當DESI 的第一年結果與其他研究的數據結合時，就會發現與Lambda-CDM 模型預測的結果有一些微妙的差異。

Ishak-Boushaki說：「我們的研究結果表明，宇宙標準模型出現了一些有趣的偏差，這可能表明暗能量正在隨著時間的推移而演變。我們收集的數據越多，就越有能力確定這一發現是否成立。宇宙的演變邁出一大步”。

更多的數據也將改善DESI的其他早期成果，這些成果涉及哈伯常數（衡量當今宇宙膨脹速度的指標）和中微子粒子的品質。

DESI是第一個進行完全盲法分析的光譜實驗，它對科學家隱瞞了真實結果，以避免潛意識中的確認偏誤。研究人員”盲目”地使用修改過的數據，並編寫電腦程式碼來分析他們的發現。一切完成後，他們將分析結果應用於原始數據，以揭示實際答案。

“Ishak-Boushaki博士的研究以及他與大約70個機構的科學家的合作揭示了關於我們宇宙的重要見解，其結果令人著迷，”NSM院長兼Francis S. and Maurine G. Johnson傑出大學講座教授David Hyndman博士說。 “UT達拉斯分校擁有如此世界一流的研究項目，看到我們的科學家在基礎性發現中發揮關鍵作用，真是令人振奮”。