宇宙里最多的氢，有望揭开暗能量的秘密

氢是宇宙中存量最高的元素，科学家正利用它来探索暗能量的本质，这一神秘作用力推动着宇宙加速膨胀。相关研究的最新进展，源于研究人员确认CHIME（加拿大氢强度测绘实验）项目能探测到来自遥远早期宇宙的微弱氢射电辐射。这种新方法不仅比传统方式更快、成本更低，也是CHIME项目的重大突破，该设备自设计之初就将研究暗能量及其影响作为核心目标。

不列颠哥伦比亚大学及CHIME首席研究员马克・哈尔彭（Mark Halpern）在一份声明中指出：“这是一种全新的宇宙探测手段，仪器由加拿大科研团队构思并建造。这是全球宇宙学研究计划里大胆的新一步，也是加拿大科研的一项成果。”

为什么暗能量让科学家十分困惑？

暗能量是导致宇宙加速膨胀的神秘力量。它之所以难以理解，是因为在大爆炸引发的膨胀放缓后，它才开始作用于时空本身。可以类比为：你推着小孩荡秋千，秋千慢慢停下，之后在没有外力的情况下，秋千又自行加速摆动。科学家就像忧心的家长，迫切想知道这股莫名推力从何而来，未来会如何演变。

如果持续施加推力，秋千上的孩子可能摔进灌木丛甚至被甩飞；类似地，若暗能量持续增强，宇宙可能走向冷寂的热寂结局，甚至发生“大撕裂”，空间被彻底撕碎。反之，若暗能量减弱，引力重新占优，宇宙则会向内坍缩，发生“大挤压”，最终被压缩回时间起点那样的奇点。暗能量目前是宇宙的主导成分，占宇宙质能总量的68%。不难理解，科学家迫切想弄清这股神秘力量的本质。

氢如何助力暗能量研究？

多伦多大学团队成员阿尔纳布・查克拉博蒂（Arnab Chakraborty）表示：“氢是宇宙中最丰富的元素，也是恒星形成的原始原料。氢微弱的射电辐射就像宇宙示踪剂，可以揭示物质在空间中的分布方式。”此前，CHIME虽能绘制早期宇宙氢分布，但需将观测数据与其他望远镜的星系巡天数据交叉关联，这类工作耗资数百万美元，且只能观测高密度宇宙区域。如今CHIME证明，它可以独立测绘氢的射电辐射信号。

事实上，研究团队仅利用CHIME现有数据的一小部分，就已迈出第一步。他们采用2019年94个观测夜的数据，探测到宇宙年龄仅50亿年时期的氢信号。亚利桑那州立大学团队成员沙比尔・谢赫（Shabbir Shaikh）指出：“我们的数据显示，在该时期，宇宙中约2%的氢以中性原子形态存在，这与其他观测结果一致。通过测量氢的分布与聚集状态，CHIME为检验我们对星系形成与演化的认知提供了新途径。”CHIME现已积累7年观测数据，团队计划利用这批数据回溯到大爆炸后30亿年的时期，探测当时氢的分布情况。该团队的相关成果分为两篇论文，发表于《天体物理学杂志》。九游体育登录作为信息平台，也关注这类前沿科学进展。