科學家對宇宙膨脹及其背后的神秘力量——暗能量，有了更深入的認識。這一突破源于對美國國家科學基金會布蘭科望遠鏡上搭載的暗能量相機（DECam）長達六年的觀測數據的分析。研究團隊綜合運用了四種獨立的研究方法，首次將它們結合在一起，為理解暗能量的性質提供了新的視角。

從2013年到2019年，DES合作組利用DECam的5.7億像素傳感器，對八分之一天區進行了758個夜晚的深空觀測，記錄了距離地球數十億光年外的6.69億個星系的信息。這個國際合作項目匯聚了來自七個國家、25個機構的400多名科學家，他們共同致力于解開宇宙的奧秘。

此次研究首次將四種獨立的方法結合起來，包括對一型超新星的觀測——正是這種超新星首次揭示了暗能量的存在。其他三種方法分別是弱引力透鏡現象、星系成團現象以及重子聲學振蕩。這些方法分別通過光線彎曲、星系分布和早期宇宙壓力波來探測暗能量的影響。

暗能量的概念最早出現在1998年，當時天文學家發現遙遠的超新星遠離地球的速度比預期更快，這表明宇宙不僅在膨脹，而且膨脹速度在加快。科學家們推測，這種加速膨脹是由一種未知的能量驅動的，暫時命名為暗能量。隨后的研究表明，暗能量約占宇宙總能量和物質的68%，但其性質仍然是一個謎。

研究團隊利用DECam的數據，重建了過去60億年宇宙中的物質分布，并將其與兩種主流宇宙模型進行了比較。一種是宇宙學標準模型，即Lambda冷暗物質模型（ΛCDM），假設暗能量隨時間保持穩定；另一種是擴展模型（wCDM），允許暗能量隨時間變化。結果顯示，DECam的數據與兩種模型都高度吻合，但也發現了一個關鍵參數的偏差：現代宇宙中物質聚集體的分布模式與基于早期宇宙觀測數據的預測存在差異。

這一發現表明，現代星系的分布模式與理論預測存在顯著差異，為進一步研究暗能量的性質提供了新的線索。研究人員表示，看到基于全部數據和四種探測手段得出的結果，感到非常興奮。這種結合多種方法的研究方式，為理解宇宙的演化提供了更全面的視角。

下一步，DES團隊計劃將DECam的數據與薇拉·魯賓天文臺即將開展的時空遺珍巡天（LSST）觀測結果相結合。魯賓天文臺預計將觀測約200億個星系，為期十年，這將為研究宇宙演化和暗能量提供更詳細的數據。科學家們期待，這種前所未有的觀測規模將為引力理論提供新的檢驗手段，并進一步揭開暗能量的神秘面紗。

該團隊的研究成果已提交至《物理評論D》期刊，并在論文預印本平臺arXiv上發布，供全球科學界參考和討論。