在1998年，天体物理学家Riess等人利用Ia型超新星的发现揭示了宇宙加速膨胀的现象，这一发现自哈勃1929年提出的宇宙膨胀观测以来，是对我们理解宇宙本质的一次重大突破。科学家们推断出暗能量这种具有斥力特性的存在，以解释这一加速膨胀现象。研究暗能量的途径主要有两个：一种是尝试限制其物理模型；另一种则是无视这些模型直接探索其性质，即重构它的状态方程（压强/密度）。尽管暗能量本质尚未明确，但探索它的性质被认为是通往了解其本质的一条关键道路，同时也是当前宇宙学研究领域的一个热点话题。是否暗能量随时间演化，以及如何通过重构状态方程来估计这一过程都是研究人员正在努力解决的问题。

为了重建暗能量状态方程，科学家们开发了一种称为参数化和非参数化方法。这两种方法各有优劣，其中参数化方法虽然便于操作，但存在局限性，使得结果可能受到人为偏见影响，不利于找到超过标准宇宙学模型（ΛCDM）的更好替代方案。在此基础上，一些科研人员提出了一种混合型非参数化方法，它结合了拉格朗日插值数值积分以线性化光度距离积分公式，并且采用岭回归分析、主成分分析和高斯过程组合起来形成一个新的统计框架。此外，该团队还使用模拟数据进行了统计分析，得出了关于w(z)随红移变化情况（如图1所示），证明了该混合型方法有效。此后，他们将这种混合型非参数化方法应用到最新Ia型超新星数据JLA样本中，并从中进行了暗能量重构研究。结果表明，只依赖于JLA数据时，该混合型非参数化法并没有提供与ΛCDM模型显著不同的信息。

然而，一些同行认为他们已经观察到了Lambda-Cold Dark Matter (ΛCDM) 模式之外的迹象，因此接下来这个团队计划会进一步结合更多观测数据来深入探讨这个问题。而且，他们也期待着未来中国空间站巡天望远镜（CSST）和欧洲Euclid望远镜等大规模巡天项目能够提供更多丰富的地面上的Ia类型超新星样本，这将使得利用混合型非参数化法提高统计精度成为可能。

该研究由新疆天文台星系宇宙学小组中的博士生黄龙以及他的导师杨晓峰教授、刘祥教授共同完成，并获得来自中国科学院西部之光计划和自治区高层次人才支持计划等项目资助。

文章链接：https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/abf64a

图1展示的是基于模拟光度距离数据对w(z)随红移z变化的情况进行重构得到的曲线。这一工作标志着在追求更深层次理解我们所处宇宙结构时，我们正迈向前进一步。