物理学者は、宇宙の膨張に関するこれまでで最も正確な測定結果を発表しました。予想外の結果は、初期宇宙の物理学に基づく予測よりも膨張速度が速いことを示唆しています。最終的に、この不一致は、宇宙がどのように機能するかという壮大なパズルの重要なピースを見落としている可能性があることを意味します.
加速が速いのか、それとも単に物理が足りないのか?
宇宙学者は、ハッブルの法則として知られる単純な法則で宇宙の膨張を特徴付けます。この法則は、後退する星雲のドップラー シフトを研究した後、宇宙が一定の膨張であることを最初に観察したエドウィン ハッブルにちなんで名付けられました。ハッブルの法則は、遠方にある銀河ほど速い速度で遠ざかるという観察結果であり、近くにある銀河は相対的にゆっくりと遠ざかっていることを意味します。銀河の速度と距離の関係は、基本的に宇宙の膨張率を示す「ハッブル定数」によって設定されます。
ハッブル定数の測定の歴史は、常に課題と予想外の発見に満ちていました。 1929 年、ハッブルは、この値が 100 万光年あたり時速約 550,395 キロメートル (342,000 マイル) に違いないと考えました。これは、現在の測定値の約 10 倍です。しかし、それぞれの大きな不一致により、物理学はより豊かになりました。何年にもわたるハッブル定数のより正確な測定のおかげで、暗黒エネルギーの不注意な発見に実際につながりました.ダークエネルギーは、私たちが直接検出することはできませんが、物理学者は、宇宙のエネルギーの少なくとも70％を占めると確信している神秘的なタイプのエネルギーです. .
現在、天文学者によるハッブル定数の計算は、「標準ろうそく」と呼ばれるもの (特定の既知の光量を与える恒星オブジェクト) に依存しており、セファイド変光星とも呼ばれます。セファイド変光星のデータに基づいて昨年発表された研究では、膨張率は毎秒 73.5 キロメートル (45.6 マイル) 毎メガパーセクであることが示唆されました。一方、宇宙マイクロ波背景放射 (ビッグバンの残光) の非常に正確な測定値がプランク ミッションから得られ、ハッブル定数は 100 万光年あたり時速約 74,350 キロメートル (46,200 マイル) または 67.4 であると測定されました。 km/s/Mpc.
最近では、ボルチモアのジョンズ・ホプキンス大学の物理学と天文学の教授であり、2011 年のノーベル物理学賞の受賞者である Adam Riess が率いる研究チームが、ハッブル定数の割合がさらに高いことを発見しました。新しい方法を使用して、研究チームは、74.03 ks/s/Mpc のハッブル定数に到達した、大マゼラン雲の 70 のセファイド変数を調査しました。これは、プランク データから導き出された「期待される」値よりも約 9% 高速です。天文学者によると、これらの結果が多少間違っている可能性は約 100,000 分の 1 です。
これらの新しい結果は、現在の物理学の理解が不十分であり、何か重要なものが欠けていることを示唆しています。考えられる説明の 1 つは、加速が暗黒エネルギーの密度の増加によるものである可能性があるということです。別の説明は、暗黒物質が以前に考えられていたよりも強く通常の物質と相互作用しているということかもしれません.刺激的でない説明としては、体系的な効果によって引き起こされたデータには「未知の未知数」があり、より慎重な分析により、見過ごされていた微妙な効果がいつか明らかになる可能性があります.
この発見はThe Astrophysical Journalに掲載されました。
