クエーサーを使用して、宇宙の標識として、超高Massiveブラックホールを搭載した非常に明るいオブジェクトを使用して、このグループは宇宙が130億年前にどれだけ速く拡大しているかを正確に測定しました。彼らは、この初期の時代で、宇宙は今日よりも約5倍遅いことを発見しました。これは、約8億9000万年前の宇宙で最も詳細な外観です。
膨張率、またはハッブル定数は、宇宙の年齢と進化を測定するための重要な要素です。さまざまな時点でハッブル定数を正確に測定することにより、天文学者は、拡張率が時間の経過とともにどのように変化したかを学び、通常の物質、暗黒物質、暗いエネルギーの量を含む宇宙の特性を制約することができます。
新しい結果は、ラムダコールドダークマターモデルとして知られる宇宙の一般的な宇宙理論に基づいたモデルを確認します。これは、宇宙の約70％がダークエネルギーと25％の暗黒物質であり、通常の物質で構成されているのは約5％であると仮定しています。
チームは、オハイオ州立大学天文物理学教授であるパトリック・ペティジアンと、シカゴ大学のジェフリー・クック大学の元オハイオ州立ポスドク・フェローと現在のエンリコ・フェルミ・フェローと、チリのエソ・天文学者、ジャン・フィリップ・ウザンとともに率いられました。
調査結果は、ジャーナルサイエンスの1月25日号に掲載されています。
研究者たちは、ハワイのケックII望遠鏡で深いイメージングマルチオブジェクトスペクトログラフ（DEIMOS）を備えた巨大な銀河クラスターの背後にある2つの非常に遠いクエーサーを観察しました。銀河クラスターの巨大な重力場は、その背後にある遠くの物体から光を曲げて拡大し、天文学者がよりゆるく、より遠くの物体を見ることができる巨大なレンズのように振る舞います。
強力な重力レンズとして知られるこの特定の手法は、背景クエーサーを拡大する天然の望遠鏡を提供し、天文学者が2つの極端なオブジェクト間の宇宙の拡大によって引き起こされるクエーサーの光の小さな変位を測定できるようにします。
重力レンズによる拡大により、天文学者は非常に短い期間にわたって発生した光の変動を検出することができ、数千万年にわたって宇宙の膨張率を効果的に測定できるようになりました。
「これは現在、これまでに行われた宇宙の拡大率の最も正確な測定です」と、現在シカゴ大学で研究の主著者であるクックは述べています。 「重大な信号を得るために、重力レンズによって拡大されたクエーサーを使用する必要がありました。」
「重力レンズにより、クエーサーを定規として使用して、数十億年離れた宇宙の2つのポイント間の距離を測定することができます」とプチェアンは言いました。 「この宇宙の支配者により、宇宙の拡大率を正確に測定することができ、宇宙の最も神秘的な要素である暗黒物質と暗黒エネルギーに制約を提供することができます。」
彼は、この重力の歪みにより、チームは宇宙の非常に早い期間にわたって拡張率を測定できるようになったため、クエーサーと私たちの間に前景のクラスターがあることは幸運だと付け加えました。
チームは、同様の観察を続けて、宇宙の拡大率が時間とともにどのように進化したかをさらに正確に測定することを計画しています。これらの観察結果は、天文学者が宇宙の進化のモデルをさらに制約し、宇宙の多くに浸透しているが望遠鏡によって検出されないままの神秘的な物質の性質を決定するのに役立ちます。
