驚き!宇宙の膨張率は場所によって異なる場合があります

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これらの4つの銀河クラスターは、大規模なスケールで宇宙がすべての方向で同じであるかどうかをテストするために大規模な調査で分析された何百もの中にありました。研究結果は、「等方性」宇宙の概念が完全には適合しない可能性があることを示唆しています。

(画像:©NASA / CXC / Univ。of Bonn / K。Migkas et al。)

結局、宇宙はすべての方向で同じではないかもしれません。

の拡大率 大宇宙 新しい研究報告書は場所によって異なるようです。この発見は、確認されれば、天文学者が宇宙をどれだけよく理解しているかを再評価することを強いるでしょう。

「宇宙論の柱の1つ-宇宙全体の歴史と運命の研究-は、宇宙は「等方性」であり、すべての方向で同じであることです。 、 声明で述べた。 「私たちの仕事は、その柱に亀裂があるかもしれないことを示しています。」

以来、宇宙は138億年以上にわたって継続的に拡大しています ビッグバン —そして加速する速度で、ダークエネルギーと呼ばれる神秘的な力のおかげで。アインシュタインの一般相対性理論に基づく方程式は、この展開が大きな空間スケールで等方性であることを示唆している、とミカスは火曜日(4月7日)に書いた ブログ投稿 新しい研究について。

の観察 宇宙マイクロ波背景 (CMB)、ビッグバンから残された宇宙に広がる放射は、この概念を支持している、と彼は付け加えた: "CMBは等方性であるようであり、宇宙学者は私たちの現在の時代、ほぼ140億年に非常に早い宇宙のこの特性を推定します後。"

しかし、この外挿がどれほど有効であるかは不明であると彼は強調し、 暗黒エネルギー 過去40億年以上にわたる宇宙の進化の支配的な要因でした。ダークエネルギーの「不可解な性質はまだ天体物理学者がそれを正しく理解することを許可していません」とミグカスは書いた。 「したがって、それが等方性であると仮定することは、今のところほぼ飛躍的な信念です。これは、今日の宇宙が等方性であるかどうかを調査する緊急の必要性を強調しています。」

新しい研究では、そのような調査の結果が報告されています。ミグカスと彼の同僚は842を勉強しました 銀河団、NASAのチャンドラX線天文台、ヨーロッパのXMMニュートン、宇宙と天体物理学の先進衛星である日米共同の3つの宇宙望遠鏡によって収集されたデータを使用した、宇宙で最大の重力結合構造。 2001年に終了したミッション。

研究者たちは、クラスター内の高温ガスの巨大なフィールドから発生するX線放出を分析することにより、各クラスターの温度を決定しました。彼らはこの温度情報を使用して、宇宙の膨張率などの宇宙変数を考慮する必要なしに、各クラスターの固有のX線光度を推定しました。

その後、研究者は各クラスターのX線光度を異なる方法で計算しました。これには、宇宙の膨張に関する知識が必要でした。そうすることで、空全体の見かけの膨張率が明らかになり、これらの速度はどこでも一致しませんでした。

「他の宇宙よりもゆっくりと拡大しているように見える領域と、より速く拡大しているように見える領域を特定することができました!」 Migkasがブログ投稿に書き込みました。 「興味深いことに、私たちの結果はいくつかに同意します 以前の研究 他の方法を使用しましたが、空のこの「異方性」をはるかに高い信頼度で特定し、空全体をより均一に覆うオブジェクトを使用した点が異なります。」

この結果には比較的平凡な説明がある可能性があります。たとえば、異常な領域にある銀河団は、他の星団によって重力によって強く引っ張られているため、異なる膨張率の錯覚を引き起こしています。

そのような影響は宇宙のより小さな空間スケールで見られると研究者達は言った。しかし、この新しい研究は最大50億光年離れたクラスターを調査しており、重力タグボートがそのような巨大な距離で膨張力に打ち勝つことができるかどうかは不明である、と彼らは付け加えた。

観測された膨張率の違いが実際に現実である場合、宇宙のしくみに関する興味深い新しい詳細が明らかになる可能性があります。たとえば、ダークエネルギー自体が宇宙全体で場所によって異なる場合があります。

「暗黒エネルギーが宇宙の異なる部分で異なる強さを持っていることがわかったならば、それは驚くべきだろう」と同じくボン大学の研究共著者であるトーマス・ライプリッヒは同じ声明で述べた。 「しかし、他の説明を除外して説得力のある主張をするためには、さらに多くの証拠が必要になるでしょう。」

新しい研究は、天文学と天体物理学ジャーナルの2020年4月号に掲載されています。オンラインのプレプリントサイトで無料で読むことができます。 arXiv.org.

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