1981 年、Robert Kirshner はミシガン大学の他の天文学者と協力して、多数の銀河の赤方偏移 (何かが地球から遠ざかる速さの尺度) を計算していました。私たちの宇宙が膨張している方法により、銀河が遠くにあるほど速く移動します。つまり、赤方偏移を距離の測定に使用できます。 Kirshner と彼のチームは、これを利用して宇宙の 3D マップを作成していました。
マップが肉付けされるにつれて、奇妙なものが現れました。地球から 7 億光年離れたところに、何もない空間がありました。幅約 3 億 3000 万光年のほぼ球状の領域 (天の川が数十億倍に収まる領域) には、銀河はほとんどありませんでした。
当初、この地域はグレート・ナッシングと呼ばれていましたが、北極の周りで鋤を運転する牧夫であるうし座の星座にあるように見えるため、後にうし座の空虚として知られるようになりました.
それ以来、調査によって私たちの宇宙のより詳細な地図が作成されるようになりました。銀河が巨大なクモの巣のように配置されていることがわかってきました。私たちの宇宙にある銀河の大部分は、フィラメントとして知られる、宇宙を曲がりくねった長い構造の中に見られます。これらが出会うと、銀河団として知られる銀河が集中する領域ができます。
しかし、これらのスレッドの間には、銀河がほとんどない巨大な空のボイドがあります。空隙は観測可能な宇宙の約 80% を構成し、そのほとんどは差し渡しが約 3000 万から 3 億光年あります。うしかい座は最大級の 1 つで、「スーパーボイド」の称号を獲得しています。うし虫は、小さな空隙が合体した産物であると考えられています。
これらの空隙の原因は、宇宙の起源にあると考えられています。宇宙の初期には、宇宙のすべての物質がぎっしり詰まっていました。当初、これは均一なスープであると考えられていましたが、ランダムな量子ゆらぎにより、すぐに物質の分布に小さな違いが生じました。
一部の領域は密度がわずかに高くなりました。つまり、重力が大きくなり、密度の低い領域から物質が引き離されました。これにより、それらはさらに密度が高くなり、重力が再び増加したため、より多くの物質を引き付けました。同時に、宇宙は大きく膨張していたため、量子レベルで始まったこれらの変動は、最終的に数億光年に及びました。その間、より小さな物質の塊が銀河に組織化され始めました.
これらの大きな構造を研究することで、天文学者は宇宙が最初期にどのように見えたかを知ることができます。今日、望遠鏡と画像技術の両方の進歩により、カーシュナーの地図のより詳細なバージョンを作成できるようになりました。たとえば、南天の 4 分の 1 を地図化し、約 3 億の銀河を調べたダーク エネルギー調査などです。
一方、スーパーコンピューターは、宇宙がビッグバン後の最初の瞬間から今日見られる宇宙までどのように成長したかについて、詳細なシミュレーションを作成できるようになりました。これらの地図をシミュレーションと比較することで、天文学者は私たちの宇宙がどのようにして今日のようになったのかを理解し始めることができます.
- この記事は、BBC Science Focus Magazine の第 371 号に最初に掲載されました – 購読方法はこちら
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