宇宙学者は、ハッブル定数として知られる宇宙の膨張速度を正確に測定するために、あらゆるツールを自由に使用してきました。しかし、これらの測定値は矛盾した結果を返しました.
相反する測定値は天体物理学者を悩ませ、未知の物理的プロセスが不一致を引き起こしているのではないかという憶測が蔓延しています。暗黒物質の粒子は、惑星、星、銀河の通常の物質と強く相互作用しているのだろうか?あるいは、いわゆる無菌ニュートリノなど、まだ検出されていないエキゾチックな粒子が役割を果たしている可能性があります。可能性は、理論物理学者の想像力と同じくらい無限です。
しかし、エジンバラ大学の宇宙学者であり、宇宙論コミュニティの主要人物であるジョン・ピーコックによる新しい研究は、紛争についてより保守的な見方をしています。彼の共著者であるバルセロナ大学の大学院生であるホセ・ルイス・ベルナルとともに、彼は結局のところ、測定に緊張がない可能性があると主張しています.たとえば、1 つの望遠鏡の機器に 1 つのグレムリンがあったか、過小評価されたエラーが 1 つあるだけで、ハッブル値間のギャップを説明できます。 「これらの測定を行うと、知っていることはすべて説明できますが、もちろん、私たちが知らないこともあるでしょう。彼らの論文は、これを数学的な方法で形式化しています」と、シカゴ大学の天文学者である Wendy Freedman 氏は述べています。
フリードマンは、すべて同じ固有の明るさで輝くセファイド星でハッブル定数を測定したパイオニアです。そのような星の明るさを測定すると、これらの星を持つ近くの銀河までの距離を正確に計算できます。これらの銀河が私たちから遠ざかる速さを測定すると、ハッブル定数が続きます。この方法は、「宇宙距離はしご」を登ることで、より遠い宇宙に拡張できます。セファイドの明るさを使用して、数十億光年離れた場所から見える超新星の明るさを調整します。
もちろん、これらの測定値にはすべて不確実性があります。各研究グループは、まず生の測定値を作成し、次に、個々の望遠鏡の気まぐれ、天体物理学の未知数、および夜更かしの天文学者を一日中悩ませる可能性のあるその他の無数の不確実性の原因を説明しようとします。次に、公開された個々の研究はすべて、拡大率の 1 つの数値にまとめられ、この数値の不確実性が測定されます。
新しい研究で、ピーコックは、これらの計算のどの段階でも未知のエラーが入り込む可能性があり、それは計算に取り組んでいる天文学者にとって明らかとはほど遠い方法であると主張しています。彼とベルナルは、「ベイジアン」統計的アプローチを使用して、異なる測定値のメタ分析を提供します。これは、測定値を互いに独立した別々のクラスに分類します。つまり、同じ望遠鏡を使用したり、同じ暗黙の仮定を持っていたりしません。また、新しい測定値が出たときに簡単に更新することもできます。 「何年も前に統計学者が提供したと思っていたであろうことは明らかですが、結果のエラーバーに賭け始めた場合にシャツを失う可能性が低い方法で測定値を組み合わせる方法が必要です。」ピーコックは言った。次に、彼とベルナルは、測定された拡大率を体系的に上下にシフトする可能性のある、過小評価されたエラーとバイアスの可能性を検討します。 「これは通常の法的手続きとは正反対です。無実が証明されるまで、すべての測定値は有罪です」と彼は言いました。これらの未知の未知数を考慮に入れると、ハッブルの不一致は解消されます。
他の研究者は、そのようなありふれた要因が働いている可能性があり、ハッブル定数に対する興奮は、宇宙で何か新しいものを見つけたいという欲求によって部分的に駆動されていることに同意しています.ニューヨーク大学の天体物理学者であるアンドレア・マッシオ氏は、「機能する宇宙論モデルに行き詰まっているのに、第一原理からは理解も説明もできないという非常に悪い予感がします。そして、多くのフラストレーションがあります」と語った。 、 アブダビ。 「これは、証拠がどんなに薄くても、新しい物理学のあらゆる可能性に飛びつくよう人々を駆り立てます。」
その間、研究者はハッブル定数の測定値を改善し続けています。科学プレプリント サイト arxiv.org に本日掲載された論文で、研究者は、欧州宇宙機関のガイア衛星によって取得された 17 億個の星の測定値を使用して、近くのセファイド星までの距離をより正確に較正しました。その後、ハッブル定数の値を再計算するために、宇宙距離のはしごを登りました。新しいデータでは、2 つのハッブル測定値の不一致がさらに悪化しています。研究者は、不一致が偶然によるものである可能性は 0.01% 未満であると推定しています。簡単な修正は大歓迎ですが、すぐに修正されるとは期待しないでください。
この記事は にスペイン語で転載されました Investigacionyciencia.es
