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暗能量作為驅動宇宙加速膨脹的神秘成分，是現代物理學的重要前沿問題之一。宇宙學標準模型（ΛCDM模型）將暗能量狀態(tài)方程參數簡化為一個恒定不變的常數-1。然而，這一假設的正確性及暗能量是否真的“一成不變”仍需進一步驗證。近日，中國科學院國家天文臺研究團隊基于國際前沿觀測數據，對五種代表性宇宙學模型開展系統比較，發(fā)現暗能量或存在隨時間演化的動力學行為。研究同時表明，困擾學界的“哈勃常數危機”尚未得到解決。該成果為理解暗能量本質提供了新視角。研究團隊選取了標準ΛCDM模型、wCDM模型、w?w?CDM模型、ФCDM模型及ξ-index模型進行系統比較，結合暗能量光譜巡天（DESI）最新發(fā)布的第二批數據（DR2）中的重子聲波振蕩（BAO）測量、Pantheon+ Ia型超新星樣本(SNIa)，以及來自普朗克（Planck）衛(wèi)星和阿塔卡馬宇宙學望遠鏡（ACT）的宇宙微波背景輻射（CMB）及其透鏡效應測量等當前精度最高的觀測數據，通過貝葉斯模型比較分析獲得了三項關鍵發(fā)現：一是暗能量存在清晰的動力學演化跡象。高紅移（早期宇宙）宇宙微波背景輻射數據顯示，暗能量處于“幽靈”暗能量（狀態(tài)方程參數w < -1）狀態(tài)，而低紅移（晚期宇宙）重子聲波振蕩和超新星數據則顯示其向“精質”暗能量（w > -1）狀態(tài)演化。在w?w?CDM模型中，暗能量的狀態(tài)方程參數隨著宇宙時間從早期到晚期發(fā)生了穿越-1的轉變趨勢，這與“精靈”暗能量模型預測一致，為挑戰(zhàn)宇宙學常數傳統觀點提供了觀測支持。二是“哈勃常數危機”尚未解決。 在ΛCDM模型框架下，基于早期宇宙（宇宙微波背景輻射）推斷的哈勃常數（H?）值與基于鄰近宇宙距離階梯的直接測量值存在顯著差異。研究顯示，所有受觀測數據較強約束的模型推斷出的H?值均收斂于早期宇宙（普朗克）偏好的較低數值。盡管如wCDM、ξ-index模型等部分擴展模型在特定數據組合下可略微提高H?值，但這一效應不穩(wěn)健，難以調和早期宇宙推斷與鄰近宇宙測量之間的巨大差異。三是暗能量與物質間可能存在晚期相互作用。研究團隊對ξ-index模型進行分析顯示，結合完備數據時，68%置信度下耦合參數傾向于負值（ξ+3wX < 0）。這表明，在晚期宇宙中，能量可能從暗能量向物質轉移。這一發(fā)現雖非決定性結論，但與近年來其他研究中出現的暗能量—物質相互作用的線索相呼應。該研究通過貝葉斯模型比較量化了各模型的優(yōu)劣，揭示了早期宇宙與晚期宇宙觀測數據間存在“不一致性”，為暗能量動力學演化提供了關鍵證據。相關研究成果發(fā)表在《天體物理學報》（The Astrophysical Journal）上。論文鏈接