ほぼすべての天文測定は、宇宙の膨張を計算する数値であるハッブル定数に依存しています。これは、宇宙がまだ120〜140億年前のものであることを裏付けています。
宇宙の膨張率を指定する非常に重要な数値、いわゆるハッブル定数は、NASAのチャンドラX線天文台を使用して個別に決定されました。この新しい値は、他の方法を使用した最近の測定値と一致し、それらの有効性をより遠くまで拡張するため、天文学者は宇宙の進化の初期の時代を探ることができます。
「この結果が非常に重要である理由は、宇宙のサイズ、その年齢、それに含まれる物質の量を知らせるためにハッブル定数が必要なためです」とハンツビルにあるNASAのマーシャル宇宙飛行センター（MSFC）のMax Bonamenteは言いましたAla。、結果を説明する論文の筆頭著者。 「私たちは数え切れないほどの計算に使用しているため、天文学者はこの数を絶対に信頼する必要があります。」
ハッブル定数は、オブジェクトが私たちから遠ざかる速度を測定し、それらの距離で割ることによって計算されます。ハッブル定数を決定するこれまでのほとんどの試みは、近くの銀河までの距離がより大きな距離を決定するための基礎として使用されるマルチステップまたは距離ラダーのアプローチを使用することを伴いました。
最も一般的なアプローチは、セファイド変数と呼ばれるよく研究されたタイプの脈動する星を、より遠い超新星とともに使用して、宇宙全体の距離を追跡することでした。この方法を使用する科学者とハッブル宇宙望遠鏡の観測結果は、ハッブル定数を10％以内で測定できました。しかし、宇宙に対する私たちの理解の多くがバランスにかかっていることを考えると、独立したチェックだけが彼らに望んだ自信を与えます。
チャンドラからのX線データと銀河団の電波観測を組み合わせることにより、チームは地球から14億から93億光年の範囲にある38の銀河団までの距離を決定しました。これらの結果は、従来の距離ラダーに依存していません。ボナメンテと彼の同僚は、ハッブル定数がメガパーセクあたり毎秒77キロ（メガパーセクは326万光年に等しい）であり、不確実性が約15％であることを発見しました。
この結果は、他の手法を使用して決定された値と一致します。ハッブル宇宙望遠鏡の観測に基づいて、ハッブル定数は以前は72であることがわかっていました。新しいチャンドラの結果は重要です。科学者が120から140億年の間に宇宙の時代を求め、修正してきたという独立した確認を提供するからです。
「これらの新しい結果は、ハッブル定数を測定する以前のすべての方法から完全に独立しています」と、MSFCのチームメンバーであるマーシャルジョイは述べました。
天文学者は、Sunyaev-Zeldovich効果として知られている現象を使用しました。この効果では、宇宙マイクロ波背景（CMB）の光子が、巨大な銀河団に広がる高温ガスの電子と相互作用します。光子は、この相互作用からエネルギーを取得します。これにより、マイクロ波背景からの信号がクラスターの方向に歪められます。この歪みの大きさは、ホットエレクトロンの密度と温度、およびクラスターの物理的なサイズに依存します。電波望遠鏡を使用してマイクロ波背景の歪みを測定し、チャンドラを使用して高温ガスの特性を測定すると、クラスターの物理的なサイズを決定できます。この物理的なサイズとクラスターの範囲である角度の簡単な測定から、ジオメトリのルールを使用してその距離を導出できます。ハッブル定数は、以前に測定されたクラスター速度をこれらの新しく導出された距離で割ることによって決定されます。
このプロジェクトは、2002年に亡くなったチャンドラの望遠鏡ミラーデザイナー、レオンヴァンスペイブローク氏によって支持されました。この基礎は、チームメンバーのジョンカールストローム（シカゴ大学）とマーシャルジョイが無線を使用してCMB放射の歪みの注意深い無線測定を取得したときに築かれましたバークレー-イリノイ-メリーランドアレイとカルテックオーエンスバレー電波観測所の望遠鏡。これらの遠いクラスターのガスの正確なX線特性を測定するために、チャンドラの解像度と感度を備えた宇宙ベースのX線望遠鏡が必要でした。
MSFCのチャンドラプロジェクトサイエンティストのマーティンワイスコフ氏は、「このプロジェクトが実現するのを見ることがレオンの目標の1つであり、これが実を結ぶことを非常に誇りに思っています」と語りました。
結果は、The Astrophysical Journalの8月10日号に掲載された論文に記載されています。 MSFCは、政府機関の科学ミッション総局のチャンドラプログラムを管理しています。スミソニアン天体物理天文台は、マサチューセッツ州ケンブリッジにあるチャンドラX線センターからの科学および飛行業務を管理しています。
元のソース：Chandraニュースリリース
