有史以来最大规模的星系调查表明，我们的宇宙并不像预期的那样结块。缺乏结块可能意味着与爱因斯坦的广义相对论存在差异，科学家们用广义相对论来了解我们宇宙中的结构如何演化超过 130 亿年。
“如果这种差异是真的，那么也许爱因斯坦是错的，”暗能量调查 (DES) 的联合负责人之一、巴黎高等师范学院的宇宙学家尼尔杰弗里告诉 BBC 新闻。
DES 团队编制了一份包含数亿个星系的目录，并利用这些星系形状的微小扭曲来测量宇宙的重要统计数据。几乎所有这些测量都证实了当时流行的宇宙学大爆炸模型，其中宇宙的所有物质都是从一个令人难以置信的热、难以置信的微小点膨胀的。
但其中一项测量——物质的团块——有点偏差。如果宇宙比想象的更光滑，那将意味着我们对宇宙中结构如何演化的理解（基于爱因斯坦的广义相对论）是错误的。
虽然一些新闻头条已经宣称爱因斯坦错了，物理学家需要修改他们的模型，但现实情况要微妙得多。那是因为差异还不是统计上的扣篮。
有史以来最伟大的调查
来自七个国家 25 个机构的 400 多名科学家致力于 DES，这是历史上最大的天文合作之一。该团队使用智利 Cerro Tololo 美洲天文台的 4 米（13.1 英尺）Victor M Blanco 望远镜在 758 个夜晚的观测过程中凝视着整个夜空的八分之一。
观测项目从 2013 年开始，2019 年结束。但观测是容易的部分——DES 合作花了两年时间才发布他们的最新结果，其中仅考虑了前三年观测的数据。
它是惊人的。
此次发布包含 29 篇科学论文，其中包含对 2.26 亿个星系的详细观测，使其成为历史上规模最大、最详细的星系调查。
这个庞大的目录仍然只占可观测宇宙中所有星系的不到十分之一，但它只是一个开始。
测量宇宙
DES 利用其星系宝库来研究我们宇宙的两个主要特征。一种叫做宇宙网。事实证明，星系在宇宙中并不是随机分散的，而是被组织成自然界中发现的最大模式。在非常大的尺度上，天文学家发现了被称为星团的巨大星系团、星系的长丝、宽阔的墙壁和巨大而空旷的宇宙空隙。
宇宙网是一个动态物体，在数十亿年的过程中已经演变成现在的状态。天体物理学家认为，很久以前，宇宙中的物质分布要均匀得多。通过研究宇宙网的演化，DES 科学家可以了解宇宙是由什么构成的，以及它的行为方式。那是因为宇宙的内容决定了它如何进化，就像改变你最喜欢的蛋糕食谱的成分会改变它从烤箱里出来的方式一样。
DES 还使用一种称为弱引力透镜的东西。我们从爱因斯坦的广义相对论中知道，物体的引力可以弯曲光路。最著名的例子来自星系团。它们令人难以置信的质量会严重扭曲背景星系的光线，以至于这些星系在观察者看来是高度拉伸和拉长的。
DES 采用了这种透镜效应的更微妙的版本。由于来自星系的光穿过数十亿光年的空间，它会寻找星系形状的微小变化。通过将这些星系形状与我们从对附近宇宙的调查中所知道的星系进行比较，DES 天文学家可以绘制出宇宙中物质的分布图。
有东西关闭
DES 合作将他们的结果与其他主要调查的结果进行了比较，例如普朗克宇宙微波背景调查，宇宙大爆炸的回声以弥漫宇宙的微弱辐射辉光揭示。他们的结果几乎与现有的观察结果和流行的宇宙学理论完全吻合：我们生活在一个大约有 137 亿年历史的膨胀宇宙中，其质量能量大约由三分之一的物质（其中大部分是暗物质）组成，其余的则由暗能量构成。
但一个测量结果脱颖而出：一个称为 S8 的参数，它表征了宇宙中的块状数量。S8 的值越高，物质聚集得越紧密。新的 DES 结果支持 S8 的值为 0.776，而旧的普朗克结果显示值略高，为 0.832。
普朗克结果来自早期宇宙的测量，而 DES 结果来自宇宙后期。这两个数字应该是一致的，如果它们真的不同，那么我们对巨型结构如何在宇宙时间内生长和演化的理解——这取决于我们通过爱因斯坦广义相对论对引力的理解——可能是错误的。因为没有人预料到会发现这种差异，所以天体物理学家还没有确切地探索相对论的哪些部分可能存在缺陷。
提示标题将 DES 结果称为我们现代宇宙学理论基础的一个重大裂缝。“我一生都在研究这个[结构形成]理论，我的心告诉我，我不想看到它崩溃，”英国达勒姆大学的宇宙学家卡洛斯·弗伦克 (Carlos Frenk) 告诉 BBC，他与 DES 没有关系。消息。“但我的大脑告诉我测量是正确的，我们必须看看新物理学的可能性。”
但那些标题（和文章）忽略了不确定性。每一次测量都带有不确定性——鉴于可用的数据量，科学家们只能做到如此精确。当包括统计不确定性时，DES 和普朗克结果通常彼此重叠。不是很多——所以差异值得深入挖掘——但还不足以敲响警钟。用统计学的语言来说，这两个测量值仅相差 2.3 个标准差，这意味着如果 S8 的值之间确实没有真正的差异，并且观察要重复 100 次，它们会给出相同的（或更大的） ) 相差 98 倍。这远低于通常预示新发现所需的 5 个标准差。
让我们看看另外三年的数据带来了什么。
