科学家对宇宙膨胀及其背后的神秘力量——暗能量，有了更深入的认识。这一突破源于对美国国家科学基金会布兰科望远镜上搭载的暗能量相机（DECam）长达六年的观测数据的分析。研究团队综合运用了四种独立的研究方法，首次将它们结合在一起，为理解暗能量的性质提供了新的视角。
从2013年到2019年，DES合作组利用DECam的5.7亿像素传感器，对八分之一天区进行了758个夜晚的深空观测，记录了距离地球数十亿光年外的6.69亿个星系的信息。这个国际合作项目汇聚了来自七个国家、25个机构的400多名科学家，他们共同致力于解开宇宙的奥秘。
此次研究首次将四种独立的方法结合起来，包括对一型超新星的观测——正是这种超新星首次揭示了暗能量的存在。其他三种方法分别是弱引力透镜现象、星系成团现象以及重子声学振荡。这些方法分别通过光线弯曲、星系分布和早期宇宙压力波来探测暗能量的影响。
暗能量的概念最早出现在1998年，当时天文学家发现遥远的超新星远离地球的速度比预期更快，这表明宇宙不仅在膨胀，而且膨胀速度在加快。科学家们推测，这种加速膨胀是由一种未知的能量驱动的，暂时命名为暗能量。随后的研究表明，暗能量约占宇宙总能量和物质的68%，但其性质仍然是一个谜。
研究团队利用DECam的数据，重建了过去60亿年宇宙中的物质分布，并将其与两种主流宇宙模型进行了比较。一种是宇宙学标准模型，即Lambda冷暗物质模型（ΛCDM），假设暗能量随时间保持稳定；另一种是扩展模型（wCDM），允许暗能量随时间变化。结果显示，DECam的数据与两种模型都高度吻合，但也发现了一个关键参数的偏差：现代宇宙中物质聚集体的分布模式与基于早期宇宙观测数据的预测存在差异。
这一发现表明，现代星系的分布模式与理论预测存在显著差异，为进一步研究暗能量的性质提供了新的线索。研究人员表示，看到基于全部数据和四种探测手段得出的结果，感到非常兴奋。这种结合多种方法的研究方式，为理解宇宙的演化提供了更全面的视角。
下一步，DES团队计划将DECam的数据与薇拉·鲁宾天文台即将开展的时空遗珍巡天（LSST）观测结果相结合。鲁宾天文台预计将观测约200亿个星系，为期十年，这将为研究宇宙演化和暗能量提供更详细的数据。科学家们期待，这种前所未有的观测规模将为引力理论提供新的检验手段，并进一步揭开暗能量的神秘面纱。
该团队的研究成果已提交至《物理评论D》期刊，并在论文预印本平台arXiv上发布，供全球科学界参考和讨论。
