【菜科解读】

暗能量是一种普遍存在但又难以捉摸的宇宙组成成分，它可以加速现在宇宙的膨胀速度。

宇宙学家已经找到了第二种暗能量的信号，这种暗能量或许曾在宇宙大爆炸后30万年内存在。

阿塔卡马宇宙学望远镜Atacama Cosmology Telescope，ACT位于智利。

过去一周内在预印本平台arXiv上发布的两篇独立的研究显示，从它在2013年到2016年间收集的数据中，研究人员或许第一次找到了这类早期暗能量early dark energy的迹象。

今天测量得到的宇宙膨胀速度，和早期宇宙的数据不匹配，而如果早期暗能量的发现能被确认，科学家或许就能解决这个问题。

但目前数据仍然是初步的，不能让科学家断定是否真的存在这种形式的暗能量。

巴黎天体物理学院的宇宙学家西尔维娅·加利Silvia Galli说：我们有充足的理由将此次发现当作新物理来仔细对待。

两篇预印本论文的作者区别是ACT团队和一支独立团队，他们都承认目前的数据还不足以在较高的可信度下检测早期暗能量。

但他们也都说ACT或南极洲点望远镜South Pole Telescope，SPT的进一步观测，很快都能提供更加详实的数据。

ACT团队论文的合著者，美国哥伦比亚大学的宇宙学家科林·希尔Colin Hill说：如果宇宙早期的确充斥着早期暗能量，我们就应该能看到强烈的信号。

绘制宇宙背景

ACT和SPT的设计目的都是绘制宇宙微波背景cosmic microwave background，CMB，这是宇宙大爆炸后宇宙中第一缕自由传播的光。

对于宇宙学家而言，CMB是他们宇宙理论的主要支撑之一。

通过描绘CMB在全天各个方向上的细微差异，研究人员已经找到了宇宙学标准模型的有力证据。

这个模型用三个初始参数描述了宇宙的演化：暗能量、暗物质和普通物质。

暗物质的神奇程度和暗能量不相上下，它是宇宙岛形成的重要真相。

而我们熟知的普通物质，还不到宇宙总能量/质量的5%。

当前最先进的CMB观测结果，是欧洲航天局的普朗克任务Planck mission在2009年到2013年间绘制的。

而根据宇宙学标准模型，我们可以通过计算普朗克任务的数据来预言现在宇宙应该以多快的速度膨胀。

在过去的十年中，对超新星爆炸等现象的观测，让我们对宇宙膨胀速度的测量越来越精确。

但这样测出的膨胀速度却比普朗克任务得到的速度快5%～10%。

理论物理学家认为，对标准模型进行大量修改可以解释这样的差异。

两年前，美国约翰霍普金斯大学的宇宙学家马克·卡米翁科夫斯基Marc Kamionkowski和同事们则表明，可以向标准模型中额外添加一个角色——早期暗能量，这是他们和其他团队多年来一直在研究的一个更精确的想法。

早期暗能量会是一种类似液体的东西，当它在宇宙大爆炸后几十万年内消失之前，会渗透到宇宙中。

卡米翁科夫斯基说：这并不是一个很有力的想法，但这是我们现在唯一能继续探索下去的模型。

与普通的暗能量不同，早期暗能量不会强到导致宇宙加速膨胀。

但它会让宇宙大爆炸时产生的等离子体以更快的速度冷却。

这将影响我们解释CMB的方式——特别是涉及用在弥漫在整个宇宙的等离子体冷却成气体之前，声音在其中传播的距离，来计算宇宙年龄和宇宙膨胀速率的时候即重子声学振荡相关问题。

普朗克任务和其他类似的观测，正是用这种效应在天空中留下的印记来进行这些计算的。

这两项最新的研究发现，相比于宇宙学标准模型，带有早期暗能量的宇宙学模型更能符合ACT在CMB中观测到的偏振信息。

希尔表示，用早期暗能量模型来解释ACT观测到的CMB数据，宇宙的年龄将会是124亿岁，比用标准模型计算出的138亿岁小了11%。

因此，现在宇宙膨胀的速率应该比标准模型预测的快5%，与天文学家今天计算得到的更为接近。

矛盾依然存在

希尔说，他之前对早期暗能量模型持怀疑态度，而团队的发现让他十分惊讶。

另一篇论文的合著者，法国蒙彼利埃大学的天体物理学家维维安·普兰Vivian Poulin则表示自己团队的分析和ACT团队的相符合让他感到安心。

卡米翁科夫斯基说：重要作者都是非常客观、保守的人，他们非常理解这些数据和测量结果。

但当作普朗克团队的一员的加利却提醒，ACT的数据和普朗克团队计算出的数据不一致。

尽管ACT的偏振数据支持早期暗能量的存在，但目前还不清楚重要数据集——CMB的温度分布——是否表现出同样的偏向。

她补充道，出于这些真相，用SPT的数据对结果进行交叉检验是十分必要的，而她也参与了这项实验。

美国芝加哥大学的天文学家温迪·弗里德曼Wendy Freedman曾为最精确的宇宙膨胀测量作出过贡献，她说，即使是初步结论，基于ACT的结果仍非常有趣。

追求不同的模型，并将其和标准模型进行对照，这非常主要。

宇宙真实年龄是多少岁

主要数据来源普朗克卫星（2013–2021）测宇宙微波背景辐射（CMB），给出：137.97 亿年（138.2 亿年）。

近年（2025）CMB 高精度测量（ACT 等）精度提高到约 0.1%，结果仍确认：138 亿年。

交叉检验最老恒星年龄：126–130 亿年（比宇宙年轻，符合逻辑）。

放射性元素衰变、高红移星系年龄（如 MoM-z14 形成于宇宙约 2.8 亿岁时）均与 138 亿年一致。

简单说教科书 / 标准答案：138 亿年更精确值：137.97 亿年所有数据都建立在大爆炸 +ΛCDM 标准模型上；

如果未来有全新模型（比如有人提出宇宙可能更老，如 300 多亿年），那还需要更多证据才能取代现在的结论。

吞噬一切的宇宙深渊，黑洞引力藏着光速禁区

它拥有世间顶尖的引力束缚力，独特的视界边界划分出截然不同的时空领域，只要踏入视界范围之内，就连每秒三十万公里的光速，都没办法挣脱引力拉扯向外逃离。

今天就用闲聊述说的口吻，聊聊黑洞引力的奇特特性，讲讲视界的划分意义，理清为何光速都无法从黑洞内部脱身，一同揭开这片宇宙禁区的神秘面纱。

宇宙天体的引力强弱，一直和自身质量、密度牢牢挂钩。

普通恒星、行星的引力，只能束缚周边卫星与星际物质，物体只要达到对应速度，就能摆脱引力飞向深空。

而黑洞诞生于大质量天体的末期演化，巨型恒星燃料耗尽后，再也无法支撑自身庞大躯体，核心在自身重压下急剧向内坍缩，体积被无限压缩，密度飙升到难以想象的地步。

极致致密的结构，催生出碾压所有常规天体的超强引力，这也让黑洞拥有了独一无二的宇宙统治力。

从黑洞形成的那一刻开始，它就注定成为宇宙里特殊的存在，和我们熟知的星体运转规律彻底区分开来。

围绕黑洞存在一层无形的边界，这便是人们常说的事件视界。

它没有实体外壳，肉眼无法直接看见，却是一道无法逾越的分界线。

视界之外的宇宙空间，依旧遵循常规物理规则，光线、星体、宇宙尘埃都能自由穿梭，天体也可以依靠运动速度远离黑洞影响范围。

一旦物质、光线跨越这条无形界线，彻底进入视界内部，一切都会发生颠覆性改变。

黑洞恐怖的引力会牢牢锁定内部所有存在，再也没有力量能够带着物质脱离这片区域。

衡量天体引力束缚能力，有一个关键参照标准就是逃逸速度，也就是物体摆脱天体引力束缚，飞向宇宙远方需要具备的最低速度。

地球有着自身对应的逃逸速度，火箭突破临界数值便能冲出大气层奔向太空，太阳系里的各大行星、恒星，都有着各自固定的逃逸速度门槛。

黑洞打破了常规天体的速度极限，视界内部的逃逸速度直接超越光速。

光速是目前人类认知里宇宙最快运动速度，连光线本身都没办法积攒足够速度冲破引力牢笼，其他星体、星际物质自然更没有脱身的可能。

光线坠入黑洞视界后，无法向外反射、传播，我们没办法捕捉到黑洞自身散发的光亮，这也是黑洞漆黑一片、难以直接观测的根本原因。

任何闯入视界之内的物质，不管是庞大的恒星残骸，还是细碎的气体尘埃，都会被强大引力不断拉扯撕扯，最终向着黑洞中心奇点不断坠落，彻底消融在这片深渊之中。

超强引力不止禁锢视界内部的一切，也会剧烈扭曲周边时空。

靠近黑洞的星体运行轨迹会被强行弯折，光线途经周边空间也会发生明显偏转。

不少遥远天体发出的光芒，在奔赴地球的途中靠近黑洞区域，都会被引力改变行进路线，这也给天文观测带来了奇妙的视觉效果。

科研人员依靠光线弯折、天体异常运动等间接痕迹，一步步推算黑洞位置，测算它的质量与引力强度。

时至今日，人类依旧没办法近距离抵达黑洞视界实地探查，视界内部的时空结构、物质形态，还留存着大量未解谜题。

光速无法逃逸的特性，让黑洞成为宇宙天然的隔绝领域，里面的一切变化都无法向外传递信息。

黑洞凭借极致强大的引力，划定出超越光速束缚的视界禁区，成为宇宙中最神秘的深渊天体。

这份打破常规物理认知的特质，不断吸引着人类探索研究，随着天文观测技术持续进步，未来我们也会慢慢解锁更多黑洞隐藏的宇宙奥秘。