宇宙論では非常に奇妙なことが起こっています。過去数十年にわたり、宇宙はどのくらいの速さで膨張しているのか?という大きな疑問がこの分野に危機をもたらしました。宇宙がビッグバン以来膨張していることはわかっていますが、その膨張の正確な速度はまだはっきりとはわかっていません。問題は、拡大率がそれを測定するために使用される要因によって異なるようであり、その理由が誰にもわからないことです。
最近、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡を使用した 新しい研究 により、この問題はすぐには解決しないことが明らかになりました。ウェッブ氏は、 からのデータを使用して行われた膨張率の以前の測定値を改良しましたが、明らかな矛盾は依然として存在します。
宇宙の膨張率はハッブル定数として知られており、それを測定するには主に 2 つの方法があります。 1 つ目の方法は、遠くの銀河を観察し、予測可能なレベルの明るさを持つ 特定の種類の星 を観察することで、それらの銀河がどのくらい離れているかを計算することです。これは、光がその銀河からどれくらいの時間伝わったかを示します。次に、研究者はその銀河の赤方偏移を調べ、この間にどれだけの膨張が起こったかを示します。これは、ハッブルやウェッブなどの宇宙望遠鏡で使用されるハッブル定数を測定する方法です。
もう 1 つの方法は、宇宙マイクロ波背景放射と呼ばれる、ビッグバンからの残留放射線を調べることです。このエネルギーとそれが宇宙全体でどのように変化するかを調べることで、研究者はそれが生成されたに違いない条件をモデル化できます。これにより、宇宙が時間の経過とともにどのように拡大したかがわかります。
問題は、これら 2 つの方法がハッブル定数の最終的な数値に関して一致していないことです。そして、測定技術がますます正確になっても、その差はなくなることはありません。
最近の研究では、ウェッブを使用して、セファイド変光星と呼ばれる、距離の計算に使用される特定の星を調査しました。研究者らは銀河 NGC 5584 を調べて、ハッブルがこれらの星について行った測定が本当に正確であるかどうかを確認しました。もし正確でなかったら、それがハッブル定数の推定値の矛盾の説明になる可能性があります。
研究者らは、以前に恒星のハッブル測定を行い、ウェッブを同じ星に向けて、データに重要な違いがあるかどうかを確認した。ハッブルは主に可視光の波長で見えるように設計されていましたが、塵が邪魔なので近赤外線で星を観察する必要がありました。そのため、おそらくハッブルの赤外線視覚は星を見るのに十分鮮明ではなかったのではないかと考えられました。正確に。
しかし、その説明はそうではありませんでした。赤外線で動作するウェッブは 300 以上のセファイド変光星を調べ、研究者らはハッブル測定が正しいことを発見しました。彼らは、これらの星からの光をさらに正確に特定することさえできるでしょう。
したがって、私たちの知る限り、ハッブル定数の不一致は依然として存在しており、依然として問題を引き起こしています。その理由については、暗黒物質に関する理論から重力理論の欠陥に至るまで、あらゆる種類の理論があります。今のところ、疑問は依然として解決されていない。
この研究は、The Astrophysical Journal への 掲載が受理され ました。