物理学家泰亨利基于最新暗能量数据预测,宇宙可能在约200亿年后以“大坍缩”终结。当前宇宙年龄约为138亿年,正处于其预计330亿年寿命的中点附近。研究认为,宇宙将继续膨胀约110亿年,随后开始收缩,最终塌缩为一个单一奇点,标志时空的彻底终结。
该研究由康奈尔大学荣休教授泰亨利主导,通过更新包含“宇宙学常数”的理论模型得出结论。传统观点认为宇宙学常数为正值,意味着宇宙将无限膨胀;但新观测数据显示其可能为负值,预示宇宙终将收缩。这一成果发表于《宇宙学与粒子天体物理学杂志》。
泰亨利指出,宇宙命运取决于宇宙学常数的符号:若为正,则持续膨胀;若为负,则在达到最大体积后反向收缩。他的模型支持后者,并推算出“大坍缩”将在约200亿年后发生。
今年来自智利的“暗能量巡天项目”(DES)和亚利桑那州的“暗能量光谱仪”(DESI)发布的观测数据表明,占宇宙总质量-能量68%的暗能量可能并非源自恒定的宇宙学常数,而是具有更复杂的动态行为。这些南北半球独立观测结果高度一致,为模型提供了支持。
研究团队提出一种假想的极低质量粒子模型,该粒子在宇宙早期表现如宇宙学常数,但现今已发生变化。此模型能良好拟合现有数据,并导向负的宇宙学常数。泰亨利表示,此前已有理论指出负宇宙学常数会导致宇宙坍缩,但该模型进一步明确了坍缩的时间与机制。
目前全球数百名科学家正通过观测数百万星系及其间距来获取更精确的暗能量数据。DESI项目将持续运行一年,其他新一代观测设备如兹威基瞬变设施、欧几里得太空望远镜、NASA的SPHEREx任务及薇拉・鲁宾天文台也已投入或即将启动相关观测。
泰亨利认为,能够定量估算宇宙寿命是重要进展。上世纪60年代确认宇宙有开端,如今若数据经检验成立,则宇宙亦有终点,这构成一项深远的认知突破。
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