科學家稱宇宙加速擴張由其密度的變化驅動產生而非暗能量

在過去的20年中，天文科學家已經知道宇宙的擴張正在加速，好像一些奇怪的「暗能量」正在吹起像氣球一樣的空間。事實上，宇宙學家經過諸多測試的宇宙標準模型，曾經假設宇宙的69％是暗能量。然而，一個宇宙理論團體聲稱可能沒有這樣神秘的能量，相反，研究人員認為宇宙的加速擴張可能是由其密度的變化或不均勻驅動產生的。如果是這樣，那麼物理學中最大的奧秘之一就不復存在了，然而其他研究人員仍然持懷疑態度。

夏威夷大學宇宙學家尼克·凱撒（Nick Kaiser）說：「如果這種說法是正確的，有人將不得不被收回諾貝爾獎，其以發現宇宙的擴張被授予該獎項。俄亥俄州岡比耶肯基學院的宇宙學家湯姆·吉布林（Tom Giblin）曾經進行過類似的分析，他說：「如果以宇宙密度不均勻性解釋宇宙的擴張而不是暗能量的驅動，我認為是很有可能的」，但是他說：「我沒有看到我們現在觀測的任何模擬可以支撐這個理論。」

宇宙學家正在計算過去138億年中宇宙的演變方式大致來說，他們依賴於兩個方程。一個描述物質如何聚集到星系和星系團，另一個稱為Friedmann-Lema?tre-Robertson-Walker（FLRW）度量，來自愛因斯坦的重力理論和廣義相對論，科學家們用它來計算宇宙擴張的速度。在模擬的每個步驟中，宇宙學家使用FLRW度量來計算「比例因子」，其指定宇宙已經增長了多少。然後使用該比例因子作為輸入來計算在該步驟中星系和星系群的形成如何進展。

然而，嚴格來說，FLRW方程適用於平滑而均勻的宇宙。因此，為了計算每個步驟的比例因子，宇宙學家通常假設宇宙是平滑而均勻的，並使用其從模擬確定的平均密度作為FLRW度量的輸入。根據廣義相對論的說法，質量和能量可以扭曲時空。因此，原則上宇宙的不均勻性可以通過動力學來反饋，並影響宇宙的擴張。

宇宙學家研究表明，在過去幾十年中，宇宙的擴張速度正在加快。在皇家天文學會的研究人員的報道中提到，即使沒有為模擬增加空間拉伸的暗能量，也發生了這樣的事情。結果表明，有可能以前認為導致宇宙擴張的暗能量根本不存在。現在這種理論正在逐漸成為主流的一部分，人們想要計算出這個效應的大小，既可以判斷到底暗能量存在與否，知曉宇宙擴張是完全受暗能量的影響還是部分影響或是完全不受影響。