何千億もの銀河が存在する宇宙がいかに途方もなく広大であるかを考えると、それを想像するのは容易ではありません。たとえば、これらすべての銀河が多かれ少なかれ均等に宇宙に広がっているのを見るのは自然なことだと思うかもしれません。しかし、あなたは間違っているでしょう。 138 億年前のビッグバンの後、ハーバード大学の天体物理学者である Robert Kirshner は、物質はかなり均等に広がり始めたが、その後凝集し始めたと述べている。物質が豊富な場所は最終的にますます密度が高くなり、それらが形成および成長するにつれて、空のスペースも同様に形成および成長しました.チェックしてください。
カーシュナー氏によると、宇宙の 60% 以上を占めているにも関わらず、これらの空隙を見つけるのは困難です。 1981 年に彼と彼の同僚が Bootes void を発見して以来、彼はそれらを探し続けてきました。 「見ているものが本当に中空のシェルであることを確認するには、多くの測定を行う必要があります」と彼は言います。
実際には、それらは完全に空洞ではありません。ボイド内の物質が合体して矮小銀河になることがあります。この事実は、途切れることのない銀河の誕生と発展を観察するユニークな機会を天文学者に提供します。 「銀河の形成と進化は厄介なプロセスです」と、マックス プランク天文学研究所の研究者であるキャスリン クレッケルは言います。 「ボイドは、役割を果たすことができる多くのプロセスのいくつかの影響を解きほぐすための、独特の穏やかな環境を提供します。」銀河団内の銀河は、矮小銀河を吸収し、環境からガスを剥ぎ取り、衝突さえする傾向があり、巨大な銀河のマッシュアップを作成します。ローカル グループとして知られる銀河団内の天の川がその例です。 (この銀河は何年にもわたって他の銀河と何度も合体しており、5 億年後には再びアンドロメダ銀河と合体します。)
「これまでに作成された宇宙の最も詳細な 3 次元マップを作成した」スローン デジタル スカイ サーベイを使用している科学者は、ボイド内に大量の矮小銀河を発見することに成功しました。たとえば、昨年、ドレクセル大学の天文学者は調査を使用して、それらの「最初の統計的に有意なサンプル」を調べました。合計で 2,777 です。それらは通常、ボイドの外にある矮小銀河よりも若い星形成の状態にあることがわかり、より青い傾向があります。また、クラスター内の銀河よりもはるかに速く星を生成します。
ユニバーシティ カレッジ ロンドンの宇宙考古学者 Ignacio Ferraras とハイデルベルク大学の天体物理学者 Anna Pasquali は、これらのボイド ドワーフが「いくつかの興味深いなぞなぞと疑問」を投げかけていると書いています。 1 つには、宇宙がどのように進化したかについての標準的な理論 (ラムダ コールド ダーク マター モデル) によれば、ボイドは「矮星と表面輝度の低い銀河であふれている」はずですが、そうではありません。 2001 年、プリンストン大学の理論宇宙学者ジム・ピーブルズは、この異常を「ボイド現象」と名付けました。この「ボイド現象」は、「低質量のボイド銀河の形成が何らかの形で抑制されていることを示唆しています」とクレッケルは言います。
空隙が予想よりも少ない矮小銀河をホストする理由について、いくつかの推測があります。入ってくる紫外線が、銀河が形成するのに必要な冷たいガスを加熱し、それらを蒸発させている可能性があります。または、超新星爆発による風がガスを吹き飛ばし、凝縮を妨げている可能性があります。また、フローニンゲン大学の天文学者である Rien van de Weygaert は、これらの空隙に天体が存在する可能性もあると述べていますが、それらはあまりにもかすかすぎて、私たちの機器で効果的に検出することはできません。 Peebles は、最初に空隙で形成される銀河の電離放射線が、他の銀河が近くで形成されるのを妨げる可能性があることを示唆しています。より推測的に言えば、「構造形成のための重力シードがまったくない領域」を生み出しているのは、暖かい暗黒物質のような仮説上の粒子である可能性があると、ファン・デ・ウェイガートは述べています。
もしそれが本当なら、「ボイド矮星の不足は、宇宙構造形成の標準理論に深刻な欠陥がある可能性があることを示唆している可能性がある」と彼は言う.何年もの間、理論家を悩ませてきた懸念です。 Peebles は 10 年以上前に「The Void Phenomenon」でこれを指摘しました。「理論とボイドの観察との間の明らかな不一致は、危機として分類されるほど印象的です」と彼は書いています。
Ian Chant はフリーランスのジャーナリストで、科学、文化、出版について執筆しています。彼の作品は に掲載されています ポピュラー サイエンス、ポピュラー メカニクス、サイエンティフィック アメリカン マインド、その他の場所も同様です。
