ハッブル、ダークエネルギーの代替案を除外

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NASAのプレスリリースから:

NASAのハッブル宇宙望遠鏡を使用する天文学者は、宇宙の膨張率を前例のない精度に再計算した後、暗黒エネルギーの性質に関する別の理論を除外しました。

宇宙はますます拡大しているようです。宇宙が重力の反対の方法で機能する暗黒エネルギーで満たされているからだと信じている人もいます。その仮説の1つの代替案は、銀河系の近隣を取り巻く、80億光年にわたる比較的空の空間の巨大な泡であるというものです。私たちがこの空洞の中心近くに住んでいたとしたら、加速する速度で銀河が互いに押し離されているという観測は幻想です。

この仮説は、天文学者が宇宙の現在の膨張率の理解を深めたために無効にされました。宇宙望遠鏡科学研究所(STScI)のアダムリースとメリーランド州ボルチモアにあるジョンズホプキンス大学が研究を主導しました。ハッブル観測はSHOES(超新星H0 状態方程式)チームは、ハッブル定数の精度を、ダークエネルギーの動作をより正確に特性化できる精度に調整するために取り組んでいます。観測は、宇宙の現在の膨張率が不確実性がわずか3.3%であるという数値を決定するのに役立ちました。新しい測定により、エラーマージンは2009年のハッブルの以前の最高の測定より30%減少します。Riesの結果は、The Astrophysical Journalの4月1日号に掲載されます。

「私たちはハッブルの新しいカメラを警官のレーダー銃のように使用して、宇宙のスピードをとらえています」とリース氏は語った。 「アクセルペダルを押しているのは暗黒エネルギーのように見えます。」

Riessのチームは最初に、地球に近い銀河と遠い銀河までの正確な距離を決定する必要がありました。チームはそれらの距離を、宇宙の膨張のために銀河が明らかに後退する速度と比較しました。彼らはこれらの2つの値を使用して、銀河が後退しているように見える速度と天の川からの距離を関連付けるハッブル定数を計算しました。天文学者は銀河までの距離を物理的に測定できないため、研究者は信頼できる宇宙の尺度として機能する星やその他の物体を見つける必要がありました。これらは、固有の明るさを持つオブジェクトであり、距離、大気、または星の塵によって暗くされていない明るさが知られています。したがって、それらの距離は、真の明るさと地球から見た見かけの明るさとを比較することで推測できます。

より長い距離を計算するために、RiesのチームはType 1a超新星と呼ばれる爆発する星の特別なクラスを選びました。これらの恒星の爆発はすべて同じような明るさでフレアを起こし、宇宙全体で遠くに見られるほど十分に輝いています。タイプ1a超新星と脈動するセファイド星の見かけの明るさを比較することにより、天文学者は固有の明るさを正確に測定でき、したがって遠方の銀河のタイプIa超新星までの距離を計算できます。

科学者は、新しい広視野カメラ3(WFC3)の鮮明さを利用して、可視光と近赤外光でより多くの星を研究し、さまざまな望遠鏡からの測定値を比較することによって導入される系統誤差を排除しました。

「WFC3は、ハッブルでこれらの測定を行うのにこれまでで最高のカメラであり、以前にかかった時間のほんのわずかな時間で以前の測定の精度を向上させます。」

宇宙の膨張率の正確な値を知ることは、暗黒エネルギーの強さの範囲をさらに制限し、天文学者が初期の宇宙を満たした宇宙の形やニュートリノの名簿、または幽霊のような粒子など、他の宇宙特性の見積もりを引き締めるのに役立ちます。

「トーマス・エジソンはかつて「すべての誤った試みは破棄されることは一歩前進である」と述べ、この原則は依然として科学者が宇宙の謎にどのように取り組むかを支配している」とワシントンのNASA本部の天体物理学部長ジョン・モースは言った。 「加速する膨張のバブル仮説を偽造することにより、ハッブルのようなNASAのミッションは、私たちの宇宙のこの驚くべき特性を理解するという究極の目標に近づけます。」

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